Controle no Espaço-de-Estados de Processo de Nível

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1 Unvere e Bríl UnB Eperênc 4 Deprtmento e Engenr Elétrc ENE Lortóro e Controle Dnâmco º/008 - Controle no Epço-e-Eto e Proceo e Nível O ojetvo ete epermento é mplementr um controlor no epço-e-eto EE com oervor pr um proceo e nível e líuo e ª orem. vntgem ete controlor em relção à técnc no omíno freüênc é ue é poível poconr lvremente too o pólo o tem, ee ue não j turção o tuor. - Introução Proceo e nível e líuo precem freüentemente n nútr refnr, un e álcool, nútr e lmento. Em vár tuçõe o líuo é po e um tnue pr outro jcente. Nete epermento utlzremo um proceo e ª orem, Fgur. Fgur Proceo e nível e líuo e ª orem. Nete proceo, conforme poe er vto n Fgur, Bom njet águ no tnue, enunto Bom retr águ. trvé e um válvul entre o tnue águ ceg o tnue vzão. trvé e um furo no tnue águ volt o reervtóro vzão o. Potencômetro lgo te com um ó permtem mer o níve no tnue e. Fgur Repreentção euemátc o proceo e nível e líuo.

2 Unvere e Bríl UnB Eperênc 4 Deprtmento e Engenr Elétrc ENE Lortóro e Controle Dnâmco º/008 Proceo e nível e líuo ão ntrnecmente não-lnere: vzão e í epene rz ur ltur colun e águ. Conceto como contnte e tempo e gno, eenc pr ecrever repot e tem nâmco no omíno o tempo, plcm-e com etão pen tem lnere. Em um tem não-lner, e crcterítc poem vrr com o ponto e operção, não eno portnto prâmetro contnte o tem. Pr contnur plcno ferrment e controle lner, um opção é ur lnerzção em ponto e operção. Nee co, o nvé e um contnte e tempo ou um vlor e gno, etermn-e um conjunto e prâmetro, com um vlor pr c ponto e operção. Um função e trnferênc LTI poe er ot pr o proceo e nível pel lnerzção em torno o ponto e operção ver neo: /. Et função e trnferênc, ue relcon peuen vrçõe o nível o tnue em função e peuen vrçõe vzão e entr, erá utlz nete epermento pr projetr o controlor EE. - Controle no Epço-e-Eto O controle por relmentção e eto permte fr nâmc e tem pelo poconmento e too o pólo. & t t Bu t Um tem nâmco ecrto por y t C t umeto à le e controle u t Nr t K t, 3 terá um nov nâmc utovlore ecrt por: & t BK t NBr t y t C t Quno vráve não poem er me retmente é neceáro o uo e um oervor e eto. O oervor e orem plen recontró to vráve o proceo, memo uel ue poem er me retmente. O erro e etmção é o por: e t y t yˆ t C t ˆ t. 5 Temo então egunte nâmc o oervor: 4 & ˆ t LC ˆ t Bu t Le t. 6 função cer o MtL poe er utlz pr oter tnto K como L: >>Kcer,B,[p p] >>Lcer',C',[o o];ll';

3 Unvere e Bríl UnB Eperênc 4 Deprtmento e Engenr Elétrc ENE Lortóro e Controle Dnâmco º/008 O controle no epço-e-eto o proceo e nível e egun orem, utlzno form cnônc controlável, etá lutro n Fgur 3. P.O y Scope Sgnl Genertor ZO N P.O. u u Proceo Nâo lner mout To Worpce P.O. y L e L /r y _t -*- -* Form Cnônc Controlável K K Fgur 3 Smulção o controle no epço-e-eto com oervor o proceo e nível e líuo. Not-e, em prtculr, ue o controle EE lner o proceo não-lner ege ue e cone o ponto e operção e vzão à entr o proceo não-lner P.O. u. O ponto e operção e nível P.O. y eve er utrío í, e tl form ue o controlor EE procee pen n lnere. Fgur 4 motr o moelo e mução o proceo não lner. Percee-e ue o ntegrore ue prouzem o níve e turm nível mámo o tnue. turção vzão e entr correpone à vzão mám e mínm om. funçõe móulo e nl n Fgur 4 ão ev à pole nverão vzão entre tnue. rt u Sturção o tuor /r rt u Scope rt /r Fgur 4 Smulção não-lner o proceo e nível e líuo.

4 Unvere e Bríl UnB Eperênc 4 Deprtmento e Engenr Elétrc ENE Lortóro e Controle Dnâmco º/008 3 Pré-Reltóro O proceo e nível preent o egunte prâmetro: % Prmetro o Proceo r6*5.4; % cm - Áre eção trnverl o tnue 0; % prâmetro o furo o tnue e entr.5; % prâmetro o furo o tnue e í m6; % ltur mám nte e r águ pelo lrão m90; % vzão mám om mn-85; % vzão mám om - lém o, o proceo e nível é confgurável em relção à válvul ue conect o o tnue. O egunte vlore e poem er ecolo: 38; % válvul entre tnue no 3o engte 8; % válvul entre tnue no o engte 6; % válvul entre tnue no o engte Conerno o últmo lgrmo om o últmo lgrmo o número e mtrícul o ntegrnte e c grupo egunte confgurçõe e projeto everão er clcul ponto e operção vzão e entr, p poção e too o pólo em ml fec, o poção e too o utovlore o oervor: Tel Confgurçõe e projeto pr o grupo. Pr.\ p -/5 -/5 -/0 -/5 -/5 -/5 -/5 -/0 -/5 -/0 o 5*p 4*p 3*p 4*p 5*p 4*p 3*p 4*p 5*p 4*p Reulto o projeto: K Vetor e relmentção e gno, L Vetor ue efne nâmc o oervor, N Ftor e jute e gno. Utlzno o ruvo e mulção o proceo e nível e líuo e ª orem: lee.ml ponível em ttp:// mulr o controlor projeto, verfcno ue não j turção gnfctv nem tmpouco cclo lmte. 4 Procemento Epermentl O projeto e reulto e mulção ão pré-reuto pr eecução o epermento em lortóro. N plnt rel o loco o proceo não lner é uttuío por um loco ue e comunc com o proceo rel, Fgur 5. C grupo ever nerr o prâmetro projeto e o ponto e operção e verfcr o funconmento o proceo urnte 0 mn.

5 Unvere e Bríl UnB Eperênc 4 Deprtmento e Engenr Elétrc ENE Lortóro e Controle Dnâmco º/008 P.O y Scope N In y mout Sgnl Genertor ZO P.O. u RS-3 Comunc com Proceo e nível rel To Worpce P.O. y L e L /r y _t -*- -* Form Cnônc Controlável K K Fgur 5 Controle o proceo e nível e líuo. 5 Reltóro - Inclur too o cálculo o pré-reltóro. - Inclur mulçõe relz no pré-reltóro. O. O gráfco poem er feto pelo comno >>plotmout.tme, mout.gnl.vlue, poe-e tmém utlzr o loco To Fle em lugr o To Worpce. - Inclur o reulto eperment. - Dcorrer ore eventu ferenç entre o reulto teórco e prátco.

6 Unvere e Bríl UnB Eperênc 4 Deprtmento e Engenr Elétrc ENE Lortóro e Controle Dnâmco º/008 pênce - Moelmento mtemátco o proceo e nível e ª orem Um tem e nível e líuo com o reervtóro oeece à egunte euçõe ferenc não-lnere plcção le e Bernoull, fluo turulento: One: eção trnverl o tnue, nível no tnue e - vzção e entr e -, prâmetro válvul O moelo no epço-e-eto lnerzo em torno o ponto e operção, poe er ervo e: f f f operco e ponto No : ; ; otno-e:, Moelo lnerzo no Epço-e-Eto: y função e trnferênc poe er ot pno euçõe pr o omíno e Lplce: / / Função e trnferênc: / Vzão em regme