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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
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.