Portal de Administração de Conferências - CEFET-MG, 19ª SEMANA DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO CEFET-MG - 2023

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ANÁLISE DE DESEMPENHO DAS VARIANTES DO ALGORITMO DE EVOLUÇÃO DIFERENCIAL NA OTIMIZAÇÃO DOS PARÂMETROS DE UM CONTROLADOR PID APLICADO AO REATOR CSTR
Mateus Henrique da Costa, Marcos Antonio Leandro

Última alteração: 2023-08-31

Resumo


Determinar os parâmetros dos controladores para sistemas complexos muitas vezes é uma tarefa complicada e justifica o desenvolvimento de ferramentas computacionais para auxiliar na solução deste tipo de problema. Este trabalho usa a Evolução Diferencial para determinar os melhores ajustes dos parâmetros de um controlador proporcional, integral e derivativo para a planta do reator químico CSTR. Este sistema é não linear, tem uma reação irreversível de primeira ordem e é exotérmica. O processo também tem um comportamento dinâmico em malha aberta muito variável devido a sensibilidade paramétrica, vários pontos de operação e oscilações sustentadas. Aqui, são considerados três pontos de operação e são aplicados degraus de temperatura como entrada para o sistema. Para a otimização dos parâmetros do controlador, são implementadas dez variações do algoritmo, permitindo uma comparação para determinar qual apresenta o melhor desempenho na resolução do problema, a análise estatística é utilizada para identificar a variação mais promissora. Os três parâmetros de controle: ganho proporcional, integral e derivativo são as variáveis dos algoritmos de otimização. Além disso, o tempo de subida, tempo de acomodação, erro em regime permanente e sobressinal são utilizados como parâmetros de desempenho. Os resultados obtidos destacam o desempenho da variante DE/best/1/bin em comparação com as outras variantes testadas. É conveniente destacar que a estratégia da Evolução Diferencial DE/best/1/bin se apresenta como uma ferramenta eficaz na otimização dos parâmetros do controlador proporcional, integral e derivativo em sistemas complexos, como no processo químico CSTR.

Palavras-chave


Otimização. Computação Evolucionária. Controle PID.