Uma Proposta de controle preditivo não linear baseado em modelos locais

Abstract

O presente trabalho aborda o desenvolvimento de uma metodologia de projeto para o controle de plantas não lineares causais com restrições e tempos mortos dominantes, que operem em zonas de equilíbrio estáveis, tendo como base o controlador preditivo baseado em modelos locais e que contemple aspectos de robustez. Este controlador deve ser simples de implementar e aplicar, com baixo custo computacional. Para alcançar estes objetivos se estuda, se implementa, se analisa e se compara com outras técnicas existentes, um gerenciador de modelo local que captura com precisão a dinâmica não linear do processo entre pontos de operação, fazendo uso do modelo não linear da planta. Esta característica, combinada com uma sintonia on-line da penalização do controle, outorga ao sistema uniformidade no comportamento da saída e controle da planta em toda sua faixa de operação. Como algoritmo base, se usa um controlador preditivo DTC-GPC que combina as boas características dos controladores preditivos com um compensador de tempos mortos robusto. Este novo algoritmo é aplicado em várias plantas mediante simulação e também se implementa numa planta real. Os resultados mostram que o desempenho da nova proposta é superior a outras técnicas, seja de modelos locais e outras conhecidas, cumprindo também com as algumas das características desejadas para sua aplicação industrial.