Sistema embarcado de controle preditivo para processos industriais

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2013Controle Preditivo Baseado em Modelo (MPC) é uma metodologia de controle comumente utilizada nos setores petroquímicos e químicos da indústria para o controle de grandes processos. Seu sucesso é devido ao fato possibilitar o desenvolvimento de algoritmos de controle multivariável com compensação intrínseca de atraso de transporte, também é capaz de lidar com as restrições do processo e seus parâmetros de ajuste interpretados no domínio do tempo são intuitivos. No entanto, seu uso na indústria é limitado a grandes processos onde o investimento em sistemas avançados de controle é economicamente viável, devido aos altos custos das soluções vendidas atualmente. Este trabalho propõe um sistema embarcado com controle preditivo que possa ser adquirido por companhias que tenham processos de pequeno e médio porte que poderiam obter ganhos de produtividade com o uso do MPC. Este documento vai descrever todos os passos realizados para desenvolver tal equipamento: o estudo da tecnologia usada no controle de processos atualmente e de vários algoritmos MPC, a metodologia de engenharia de software utilizada para desenvolver um programa bem estruturado e, finalmente, os experimentos feitos para validar o protótipo criado. Estes resultados incluem uma série de simulações Hardware-in-the-loop e um teste de integração com um processo real.