Estrutura de controle plantwide simplificada para a planta de Williams-Otto: otimização descentralizada coordenada com IBMF

Abstract

Os sistemas de controle de plantas inteiras, também conhecido como controle plantwide, podem ter centenas de variáveis e isso resulta em um complexo problema de otimização, exigindo técnicas eficazes para resolver problemas de grande escala. Este artigo investiga a aplicação de uma abordagem descentralizada coordenada pelo Método do Balanceamento de Interações (IBMF) para a camada de otimização de sistemas de controle hierárquico. Essa camada é baseada na decomposição do problema matemático original em problemas menores de otimização local. A camada de coordenação tem a tarefa de garantir que as soluções do problema de otimização local também atendam às restrições dos demais subsistemas. Essa técnica é aplicada a planta de Williams-Otto com a coordenação IBMF. Os resultados são satisfatórios e apresentam uma solução razoável para o problema de otimização, obtendo o valor da função objetivo em torno de 95-105% daquele para obtido para o mesmo problema quando resolvido pela abordagem centralizada. Há uma redução de até 30% nas alterações das variáveis manipuladas na presença de uma perturbação no processo.

Simultaneous Process Design and Control of the Williams–Otto Reactor Using Infinite Horizon Model Predictive Control

“…Equation represents the cost related to the utilities and process flows, with C 2 = (0.01) 1.5 . Finally, eq quantifies the total initial investment of the plant …”

Otimização de processos químicos industriais: Avaliação da eficácia do software livre Scilab na resolução de problemas de programação não-linear com restrições

“…Para plantas industriais de grandes dimensões, é muito comum que o problema seja decomposto em problemas menores mais simples de serem resolvidos, ainda que não-lineares (Cardoso & Kwong, 2020). A decomposição do problema pode ser determinada de maneira empírica e natural, de acordo com a própria estrutura do problema, além da separabilidade das restrições e da função objetivo (Inalhan et al, 2002).…”