Estudo de estruturas de controle auto-otimizáveis

Abstract

Entende-se por controle auto-otimizável a estratégia de controle que emprega uma variável que quando tem seu set-point mantido constante é capaz de manter o sistema operando próximo ao ótimo, sem a necessidade de reotimização. Sua implementação é mais simples e sua resposta é da ordem de segundos, apresentando custos de instalação e manutenção bastante inferiores ao RTO. O mais importante na busca da estrutura de controle auto-otimizável é determinar as variáveis controladas corretas. Para isso, diversos métodos foram criados, seja para encontrar variáveis isoladas ou combinações lineares das mesmas, com o objetivo de garantir que o uso desse controlador leve a menor perda econômica possível. Dois métodos presentes na literatura, método de varredura e método do espaço nulo, foram avaliados na tentativa de encontrar variáveis capazes de manter o processo operando próximo ao ótimo quando da existência de distúrbios. Dois casos de estudo foram utilizados para essa análise, um evaporador a circulação forçada e o processo de produção de cumeno. Ambos os métodos se mostraram satisfatórios para encontrar variáveis controladas, apresentando pouco desvio em relação ao ótimo real. Ao utilizar o método da varredura foi encontrado um desvio de 4,85% em relação ao ótimo real, para o evaporador a circulação forçada, e de 2,25%, para o processo de produção de cumeno. O método do espaço nulo se mostrou mais eficiente nesse sentido, sendo o desvio gerado de 1,73% e de 1,32% para os mesmos casos respectivamente. Entretanto, ambos apresentam limitações como o tempo computacional e dificuldade de implementação. Portanto, novas pesquisas são necessárias visando encontrar métodos capazes de superar essas limitações.