CONTROLE DE REATORES DE POLIMERIZAÇÃO BASEADO NA ESTIMAÇÃO DE PARÂMETROS EM TEMPO REAL

Ivan Delduga de Sousa Jr, André de Almeida, Luiz Augusto da Cruz Meleiro

Resumo


Este trabalho apresenta uma estratégia de controle baseada da estimação de parâmetros em tempo real utilizando o Filtro de Kalman que apresenta potencial para o desenvolvimento de estratégias de controle mais eficientes para reatores de polimerização descontínuos. Através da utilização do filtro de Kalman estendido (FKE) e de modelos simplificados de balanço de energia no reator e na jaqueta, obteve-se a estimação simultânea do calor de reação (QR) e do produto entre o coeficiente global de transferência de calor e a área de troca térmica (UA), utilizando apenas as medidas das temperaturas do processo. O modelo estocástico do processo, definido pelo FKE, foi utilizado para projetar um controlador por antecipação (feedforward), que através das estimativas de QR e UA, determina o setpoint para o controlador escravo (PI) em uma malha em cascata. A fim de testar a estratégia de controle proposta, utilizou-se um reator de polimerização benchmark proposto na literatura específica de controle de processos, cujo modelo matemático foi validado em uma planta de polimerização real. A estratégia proposta de controle baseada na estimação de parâmetros em tempo real foi capaz de manter a temperatura de reação adequadamente controlada frente a diversas perturbações. Além disso, revelou-se robusta, generalista e adequada para aplicações em reatores multipropósitos, visto que é capaz de estimar parâmetros de processo com base em modelos simplificados do balanço de energia tendo como variáveis medidas apenas as temperaturas do reator e da jaqueta.

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DOI: https://doi.org/10.22409/engevista.v16i3.515

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