Controle preditivo multimodelos de uma torre debutanizadora.

• Ano de defesa: 1999
• Autor(a) principal: Almeida Neto, Euclides
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Controle de processo; Controle preditivo; Debutanizing tower; Predictive control; Process control; Torre debutanizadora
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-01092025-142025/

As torres debutanizadoras utilizadas em refinarias de petróleo estabilizam a nafta produzindo GLP e nafta leve. Na operação dessas torres especifica-se o teor de pentanos e mais pesados (\'C IND.5 POT.+\') no GLP e a pressão de vapor da nafta leve. Os controladores preditivos convencionais instalados em torres debutanizadoras de unidades de destilação atmosférica têm grandes dificuldades de operar, devido às diferenças no comportamento do processo nos diversos pontos de operação do sistema. O objetivo deste trabalho é estudar as dificuldades encontradas nos projetos de controle desse sistema. Este trabalho utiliza o simulador HYSYS para representar a planta real e se comunica com o Matlab que executa o controlador preditivo. São comparadas as performances dos controladores QDMC e MMPC (Multi-Model Predictive Control) resolvido através de um algoritmo para LMI (Linear Matrix Inequality). Além disso, avalia-se o uso nessa coluna de duas estratégias de controle, manipulando a carga térmica do refervedor e a vazão de refluxo (Estratégia I) ou a temperatura do estágio 5 (Estratégia II). A estratégia I tem duas sub-regiões de comportamentos bem distintos, que causa conflitos no sentido das ações do controlador. Neste caso, o controlador QDMC com a sintonia usada na planta é instável em alguns pontos de operação, enquanto que o MMPC é estável em toda a região de operação. A estratégia II tem um comportamento mais uniforme, sendo que os dois controladores são mais eficientes do que na estratégia I. Entretanto, como há mudança no sinal dos ganhos do processo em algumas regiões, existe risco do sistema instabilizar se alguma variável do sistema for desativada. O controlador MMPC é formulado na forma de variáveis de estado e tem a capacidade de controlar sistemas de grande porte, com dinâmicas lentas e rápidas no mesmo problema. Ele também pode prever as controladas em instantes de tempo esparsos escolhidos para cada ) controlada. Este controlador é capaz de tratar problemas de controle não-linear usando modelos lineares, introduzindo o conceito de robustez com a utilização de politopo de modelos. Exige menor esforço de sintonia que o QDMC que é adequada numa região mais ampla.