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Title: Modelagem, controle e otimização de um reator contínuo com cinética de Van de Vusse
Authors: Torres, Gabriel Fernando Barbosa
Faria, Isabella da Rocha
Braga, Walkiria Barbosa Silveira
metadata.dc.contributor.advisor: Prata, Diego Martinez
metadata.dc.contributor.advisorco: Santos, Lizandro de Sousa
metadata.dc.contributor.members: Oliveira, Hugo Alvarenga
Cunha, Alexandre Santuchi da
Issue Date: 31-Jan-2017
Abstract: O estudo da modelagem, controle, simulação e otimização em ambientes industriais é de enorme importância no atual cenário sócio-econômico, existindo uma gama de estudos com diversos temas sobre o assunto. Alguns artigos de referência são utilizados para verificação da aplicação de novas metodologias nestes temas, sendo um deles o esquema reacional de Van de Vusse. Neste trabalho é estudado o esquema reacional de Van de Vusse em um reator CSTR aquecido através de umajaqueta de troca térmica, sendo feita sua modelagem; simulação e otimização do estado estacionário; e simulação e controle ótimo do sistema dinâmico no caso de um único e doissetpoints, utilizando o artigo escrito por Engell e Klatt (1993) como base para validação do modelo. Os softwares EMSO e Scilab foram usados para as atividades computacionais de simulação,comparando e também os resultados obtidos entre os dois softwares. Os resultados obtidos se mostraram satisfatórios dentro do escopo sugerido do trabalho, e, apesar da simulação dinâmica com controle otimizado utilizando 2 setpoints obter um valor 2,13% maior da concentração do produto desejado quando comparada com a simulação do estado dinâmico sem controle, considera-se o melhor resultado obtido a simulação dinâmica com controle ótimo com 1 setpoint, devido a sua estabilidade (medida através do ITAE) e aumento de 2,07% da concentração. Estes dados incentivam o uso destes softwares gratuitos e para fins acadêmicos em estudos de controle ótimo
metadata.dc.description.abstractother: The study of modeling, control, simulation and optimization in industrial environments is of enormous importance in the current socio-economic scenario, and there is arange of studies with various themes on the subject. Some benchmark articles are used to verify the application of new methodologies in these subjects, one of them being the Van de Vusse reactive scheme. In this paper the Van de Vusse reactive scheme in a CSTR reactor heated through a thermal exchange jacket was studied, analysingits modeling; Simulation and steady state optimization; And simulation and optimum control of the dynamic system in the case of a single and two different set-points, using the article written by Engell eKlatt (1993) as the basis for validation of the model. The software EMSO and Scilab were used for the computational simulations, also comparing the results obtained between the two softwares. The results obtained were satisfactory within the suggested scope, and although the dynamic simulation with optimized control using 2 setpoints obtained a 2.13% higher value of the desired product concentration when compared to the dynamic state simulation without control, the dynamic simulation with optimal control with 1 setpoint is considered the best result obtained, due to its stability (measured by ITAE) and increase of 2.07% of the concentration. This results encourages the use of these free and for academic purposes softwares in studies of optimal control
URI: https://app.uff.br/riuff/handle/1/2838
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