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Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/24945
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Campo DCValorIdioma
dc.creatorSILVA NETTO, ANTONIO FERREIRA DA-
dc.date.accessioned2022-10-14T01:29:40Z-
dc.date.available2022-10-13-
dc.date.available2022-10-14T01:29:40Z-
dc.date.issued2021-12-13-
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/24945-
dc.description.abstractInvesting in studies related to the CO2 capture process, either to improve its efficiency or to ensure that current environmental legislation is met, is a potential alternative to enable some targets present in the SDGs 9, 12 and 13 listed in the 2030 Agenda, on responsible production, industrial technological innovation and action against climate change. Consequently, this work aims to implement the classic (PID) and advanced (MPC) controls in a CO2 capture process, in order to maintain the CO2 capture rate (%CC) and the stripper reboiler temperature (TREB) at the desired values, and develop soft sensors, based on the NARX model, capable of estimating such variables. To control %CC and TREB, the molar flow rates of lean solvent and steam in the stripper (FLS and FST) were manipulated, respectively. The PID controllers were tuned using the Ziegler-Nichols and Tyreus-Luyben methods, and were later submitted to tuning by the Simulink® Tune tool. The MPC controller model is based on the multivariable dynamic matrix (MIMO DMC) under fixed conditions of prediction horizons R equal to 40 s, control L equal to 10 s, stabilization N equal to 80 s and sampling time T equal to 2.5 s. Qualitative graphical analysis guided the choice of the best arrangement of the PIDs and, subsequently, the comparison between conventional and predictive controller in face of the application of disturbances in the manipulated variables. The ANNs were trained with the Levenberg-Marquardt algorithm, hyperbolic tangent as an activation function, and validated with the early stop method combined with cross validation, with the MSE being the decisive criterion for selecting the best sensor. All PID controller arrangements experienced overshoots in the dynamics of the process variables, with the PIDTL arrangement having the best performance, while the MIMO DMC was able to eliminate this phenomenon, accelerate the PVs stabilization by 95% and reject the disturbances used in the variables manipulated, when compared to PID. NTCC5 and NTTR5 sensors, both with 25 neurons in the hidden layer, were the soft sensors chosen to estimate %CC and TREB, under validation errors equal to 9.232x10- 2 and 1.534x10-2 .pt_BR
dc.description.provenanceSubmitted by Rosangela Palmeira (rosangelapalmeira@yahoo.com.br) on 2022-10-14T01:29:40Z No. of bitstreams: 1 TFC_Antonio_Netto_DEQ_20160148113.pdf: 1411695 bytes, checksum: 3995b0d502bf29c43c8aba3e49c83398 (MD5)en
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2022-10-14T01:29:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TFC_Antonio_Netto_DEQ_20160148113.pdf: 1411695 bytes, checksum: 3995b0d502bf29c43c8aba3e49c83398 (MD5) Previous issue date: 2021-12-13en
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal da Paraíbapt_BR
dc.rightsAcesso abertopt_BR
dc.subjectPIDpt_BR
dc.subjectSensores Virtuaispt_BR
dc.subjectControle de Processospt_BR
dc.subjectMPC.pt_BR
dc.titleIMPLEMENTAÇÃO DE CONTROLE PREDITIVO MULTIVARIÁVEL E DE SENSORES VIRTUAIS EM UMA PLANTA DE CAPTURA DE CO2pt_BR
dc.typeTCCpt_BR
dc.contributor.advisor1Morais Júnior, Arioston Araújo de-
dc.description.resumoInvestir em estudos ligados ao processo de captura de CO2, seja para melhorar a eficiência deste, como para garantir que a legislação ambiental vigente seja atendida, é uma potencial alternativa para viabilizar algumas metas presentes nos ODS de número 9, 12 e 13 listados na Agenda 2030 da ONU, acerca da produção responsável, da inovação tecnológica industrial e da ação contra a mudança do clima. Consequentemente, esse trabalho tem como objetivo implementar os controles clássico (PID) e avançado (MPC), em um processo de captura de CO2, a fim de manter a taxa de captura de CO2 (%CC) e a temperatura do refervedor da desabsorvedora (TREB) nos valores desejados, e desenvolver sensores virtuais, baseados no modelo NARX, capazes de estimar tais variáveis. Para controle da %CC e da TREB foram manipuladas as vazões molares de solvente pobre e de vapor na desabsorvedora (FLS e FST), respectivamente. Os controladores PID foram sintonizados pelos métodos de Ziegler-Nichols e Tyreus-Luyben, sendo, posteriormente, submetidos à sintonia feita pela ferramenta Tune do Simulink®. O modelo do controlador MPC é baseado na matriz dinâmica multivariável (DMC MIMO) sob condições fixas de horizontes de predição R igual a 40 s, de controle L igual a 10 s, de estabilização N igual a 80 s e tempo de amostragem T igual a 2,5 s. A análise gráfica qualitativa orientou a escolha do melhor arranjo dos PID e, posteriormente, a comparação entre controlador convencional e preditivo diante de aplicação de perturbações nas variáveis manipuladas. As RNAs foram treinadas com algoritmo de Levenberg-Marquardt e validadas com o método de parada antecipada combinado à validação cruzada, sendo o MSE o critério decisivo para seleção do melhor sensor. Todos arranjos de controladores PID experimentaram sobressaltos na dinâmica das variáveis de processo, com o arranjo PIDTL tendo o melhor desempenho, enquanto que o DMC MIMO foi capaz de eliminar esse fenômeno, acelerar a estabilização das PVs em 95% e rejeitar os distúrbios empregados nas variáveis manipuladas, quando comparado ao PID. Os sensores NTCC5 e NTTR5, ambos com 25 neurônios na camada oculta, foram os escolhidos para estimativa da %CC e da TREB, sob erros de validação iguais a 9,232x10-2 e 1,534x10-2 .pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentEngenharia Químicapt_BR
dc.publisher.initialsUFPBpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICApt_BR
Aparece nas coleções:TCC - Engenharia Química

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