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Título: Modelagem e identificação linear de uma planta piloto com tanques interativos
Autor(es): Galli, Yuri Barcellos
Orientador(es): Ferreira, Henrique Cezar
Coorientador(es): Tognetti, Eduardo Stockler
Assunto: Controle de processo
Automação
Modelagem de processos
Data de apresentação: 2017
Data de publicação: 26-Fev-2018
Referência: GALLI, Yuri Barcellos. Modelagem e identificação linear de uma planta piloto com tanques interativos. 2017. v, 54 f., il. Trabalho de conclusão de curso (Bacharelado em Engenharia Mecatrônica)—Universidade de Brasília, Brasília, 2017.
Resumo: Este trabalho apresenta uma metodologia para modelar, identificar e validar um processo composto por dois tanques interativos. Primeiramente, um conjunto de equações não lineares foi obtido a partir do balanço de massa e de energia do sistema. Tais equações foram utilizadas para simular o sistema, prevendo seu possível comportamento (nível e temperatura dos tanques) a diferentes tipos e intensidades de estímulos (vazão de entrada de líquido nos tanques e resistências para aquecimento do líquido). Para identificar os parâmetros do modelo de balanço de massa, foi utilizada uma abordagem caixa-cinza. Variando-se a frequência dos inversores (e, consequentemente, a vazão de entrada dos tanques), mediu-se o nível dos dois tanques ao longo do tempo. O modelo não linear foi linearizado em torno de um ponto de equilíbrio e tanto os parâmetros do modelo não linear como do modelo linearizado foram estimados com o auxílio de funções do Matlab, de modo a minimizar o erro entre os dados de medição e os dados calculados pelo modelo. Os modelos obtidos foram validados calculando-se o erro médio normalizado e o erro quadrático médio a partir de dados diferentes dos utilizados na etapa de identificação.
Abstract: This work presents a methodology to model, identify and validate a process consisting of two interative tanks. Firstly, a set of equations was obtained theoretically from the mass and energy balance of the system. Such equations were used to simulate the system, predicting its possible behavior (level and temperature of the tanks) towards different types and intensities of stimuli (liquid input flow to the tanks and liquid heating using thermal resistances). To identify the parameters of the mass balance model, a grey box approach was used. Changing the frequency of the inverters (and, consequently, the input flow to the tanks), the liquid level was measured in the tanks in time. The non linear model was linearized about a balance point and both the non linear model parameters and the linear model ones were estimated with the aid of Matlab functions, in order to minimize the error between the measured data and the data calculated by the model. The models obtained were validated by calculating the normalized root mean square error, and also mean square error, from data different from that used in the identification.
Informações adicionais: Trabalho de conclusão de curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Curso de Graduação em Engenharia de Controle e Automação, 2017.
Aparece na Coleção:Engenharia Mecatrônica



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