Metodologia para substituição de controladores em split-range por multicontroladores

Abstract

Em função das dificuldades de sintonia e impossibilidade de atuação individual das variáveis manipuladas da estratégia Split-range encontrados na prática, foi proposta neste trabalho uma metodologia para substituição desta por uma estratégia de controle multivariável, chamada aqui de multicontrole, para sistemas onde se tem um objetivo de controle e duas ou mais variáveis manipuladas (sistemas MISO). O objetivo desta proposta é o aumento do desempenho do sistema de controle, assim como da flexibilidade operacional. O trabalho restringiu-se a quatro casos típicos da indústria de processos: No caso 1 e 2 as plantas podem ser representadas por funções de transferência idênticas, porém no caso 2 uma das plantas tem ação preferencial. No caso 3 as plantas possuem ganhos invertidos, situação comumente encontrada em malhas de pressão. Por fim no caso 4, as plantas são diferentes (ganho e dinâmica), sendo proposto também um controle de posição. Além disso, aplicou-se a metodologia em um caso real de planta. Através de simulações, mostra-se que é possível utilizar o multicontrole no lugar do Split-range com vantagem em termos de operação, manutenção, momento em que é necessário o controle individual em manual do atuador, e sintonia do controle das plantas. A metodologia proposta atendeu os objetivos de cada caso simulado, assim como do sistema real. Nos casos 1, 2 e 3 foi verificada uma equivalência das estratégias em termos de desempenho, já no caso 4 o desempenho do multicontrole foi melhor. O controle de posição permitiu que os atuadores não saturassem, entretanto para grandes distúrbios ele não se demonstrou eficiente. Para todos os casos com a estratégia multicontrole é possível utilizar de forma individual cada atuador, a critério da operação.