Otimização usando PSO no controle PI de vazão de um túnel de vento atmosférico utilizando a técnica de Gain Scheduling

Abstract

Resumo: Em sistemas de gás de queima (flare), que são comumente utilizados como sistemas de segurança e alívio de pressão em ativos produtores de hidrocarbonetos, a sua quantificação é desafiadora, devido características tais como, instalações em grandes diâmetros, necessidade de baixa intrusividade ao processo, variações na composição química do gás, presença eventual de líquidos e a ausência de trechos retos adequados para que os perfis de escoamentos se desenvolvam possibilitando assim a medição de vazão com altas incertezas. Esses fatores contribuem para que a adequação dessa medição aos requisitos da legislação seja um problema tecnológico de elevada relevância. Tendo em vista tais dificuldades, este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de aplicar a técnica Gain Scheduled (Controle Adaptativo) em conjunto com a sintonia de um PI a fim de resolver os problemas apresentados. Foi realizada a modelagem do túnel de vento, a implementação do controle PI, a otimização do controle foi feito utilizando Enxame de Partículas (Particle Swarm Optimization) e por fim foi usada a técnica Gain Scheduled para combater a variação da dinâmica do processo. Os resultados mostram que os efeitos devido às oscilações da rotação do soprador foram reduzidos com a otimização do controle da velocidade do escoamento, contribuindo que uma série de fenômenos de interesse de mecânica dos fluidos sejam detectados na presença de um escoamento controlado. Palavras chave: Sintonia de controladores, Otimização por Enxame de Partículas, Controle Adaptativo. Abstract: In flare gas systems, which are commonly used as safety and pressure relief systems in hydrocarbon-producing assets, their quantification are challenging, due to its characteristics such as large diameter installations, the need for low intrusiveness to the process, variations in the chemical composition of the gas, possible presence of liquids and the absence of suitable straight tube length to allow the flow profiles to develop, thus to the measurement of flow with high uncertainties. These factors contribute to the fact that the adequacy of this measurement to the requirements of the legislation is