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Implementação do controlador preditivo embarcado em PLC

2023; Servicios Academicos Intercontinentales; Volume: 15; Issue: 9 Linguagem: Português

10.55905/cuadv15n9-087

1989-4155

A.A. Coelho, Carlos Alberto Araújo Júnior,

Fault Detection and Control Systems

Este artigo apresenta a aplicação de uma técnica de controle avançada, denominada controle preditivo baseado em modelo, embarcado num controlador lógico programável (Programmable Logic Controller - PLC) como plataforma de desenvolvimento de um algoritmo de controle baseado em modelo simplificado. Visando a diminuição do custo computacional e viabilidade de aplicação em PLC é utilizada uma abordagem abreviada do controlador preditivo generalizado (Generalized Predictive Control - GPC). O formalismo matemático, projeto e simulação de processos simples e complexos, com modelo estimado com função de transferência de ordem reduzida, são mostrados. O objetivo desejado é assegurar estabilidade, robustez, seguimento de referência e rejeição de perturbação mesmo na presença de erro de modelagem. A avaliação é conduzida em três ensaios: numérico, experimental com um processo em escala de laboratório de nível e hardware in-the-loop utilizando o controlador preditivo embarcado no PLC na regulação da velocidade de turbinas hidráulicas. As respostas dos sistemas avaliados são comparadas com índices de robustez. Ambos controladores preditivos têm desempenho semelhantes, são capazes de garantir offset nulo e manter a estabilidade do sistema de malha fechada. A concretização do controle preditivo em PLC é de interesse e almeja o uso na indústria. Este artigo contribui pela averiguação, efetivação e benefício do controle preditivo em campo, mostrando a eficiência em diferentes sistemas com a comprovação das propriedades de estabilidade e robustez.