Controle IMC de escoamentos multifásicos em plataformas de petróleo baseado em um modelo simplificado

Abstract

Neste trabalho foram estudadas duas metodologias de projeto de controle IMC(Internal Model Control) para um sistema de extração de petróleo o shore. Foi realizado controle de pressão utilizando como planta o modelo do tipo caixa cinza de um sistema de extração, com o objetivo de fazer com que o sistema operasse em regimes livres de oscilações características desse tipo de sistema. A primeira metodologia é baseada em um modelo linear simplificado identificado a partir de dados de operação da planta a ser controlada. O modelo simplificado consiste em duas plantas de ordem baixa em paralelo, uma estável, e outra que apresenta ciclo-limite quando opera em malha aberta. A segunda metodologia consiste em identificar um modelo localmente instável da planta, no entorno de um ponto de operação que apresenta ciclo limite, através de um teste em malha fechada, e utilizá-lo para projetar um controlador pelo método IMC para sistemas instáveis.

Two IMC(Internal Model Control) control strategies for an o shore oil extraction system were studied. Both methods yielded controllers, which were used to control a first principle based model of an oil extraction system. The first strategy is based on a simplified linear model, which is identified from system data. The model consists of two parallel low-order plants, one that is stable, and one that presents open-loop limit-cycle behaviour. The second strategy is based on the identification of a locally unstable model of the extraction system, around an operation point which has a limit cycle. To identify this model, a closed-loop stabilizing controller is used. The unstable model is then used to design a controller using the unstable model IMC design procedure.