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SISTEMA DE CONTROLE DIGITAL DISTRIBUÍDO PARA AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO DE SISTEMAS EMBARCADOS E PERFORMANCE ASSESSMENT EM MALHAS DE CONTROLE
Última alteração: 2021-09-30
Resumo
https://youtu.be/rgjjf1FVqpk
Desde o surgimento de aplicações industriais de controle de processos, muitas estratégias de controle foram desenvolvidas pela academia, que vão desde o controle PID, estratégias adaptativas, técnicas modernas de espaço de estados até técnicas que empregam estratégias de inteligência artificial. Contudo, existe um hiato muito grande entre a academia e aplicações industriais. A primeira apresenta formas variadas de se realizar controle das mais variadas plantas e processos simples ou complexos, enquanto a segunda utiliza de forma majoritária o controle PID. Com isso, pode-se dizer que os ajustes desses controladores estão inadequados para a maioria das plantas. Para solução deste problema foi desenvolvido um sistema de avaliação de desempenho em malhas de controle com uma interface humano máquina desenvolvida em Python. Ligado à esta interface encontra-se um Arduino como mestre que se ligam em rede com outros três Arduinos. Em cada um desses Arduinos, tem-se uma planta: uma de temperatura, uma de nível e um conversor Buck. Os Controladores PID foram desenvolvidos digitalmente na interface Python e enviam os sinais de controle via rede para as plantas dos Arduinos escravos. O desempenho de cada planta é monitorado de forma online e se algum parâmetro da planta mudar o ponto de funcionamento, será acusado na interface desenvolvida. Foram realizados testes em cada uma das plantas, com parâmetros de sintonia inadequados, que causavam muita sobreelevação, alto tempo de assentamento e muita oscilação. Os algoritmos de monitoramento foram testados e corrigiram as respostas destas plantas ao degrau que apresentaram menor sobreelevação e tempo de assentamento, reduzindo as oscilações dinâmicas. Portanto, o ambiente mostrou-se adequado para produção em larga escala para softwares de auditoria em malhas de controle.
Desde o surgimento de aplicações industriais de controle de processos, muitas estratégias de controle foram desenvolvidas pela academia, que vão desde o controle PID, estratégias adaptativas, técnicas modernas de espaço de estados até técnicas que empregam estratégias de inteligência artificial. Contudo, existe um hiato muito grande entre a academia e aplicações industriais. A primeira apresenta formas variadas de se realizar controle das mais variadas plantas e processos simples ou complexos, enquanto a segunda utiliza de forma majoritária o controle PID. Com isso, pode-se dizer que os ajustes desses controladores estão inadequados para a maioria das plantas. Para solução deste problema foi desenvolvido um sistema de avaliação de desempenho em malhas de controle com uma interface humano máquina desenvolvida em Python. Ligado à esta interface encontra-se um Arduino como mestre que se ligam em rede com outros três Arduinos. Em cada um desses Arduinos, tem-se uma planta: uma de temperatura, uma de nível e um conversor Buck. Os Controladores PID foram desenvolvidos digitalmente na interface Python e enviam os sinais de controle via rede para as plantas dos Arduinos escravos. O desempenho de cada planta é monitorado de forma online e se algum parâmetro da planta mudar o ponto de funcionamento, será acusado na interface desenvolvida. Foram realizados testes em cada uma das plantas, com parâmetros de sintonia inadequados, que causavam muita sobreelevação, alto tempo de assentamento e muita oscilação. Os algoritmos de monitoramento foram testados e corrigiram as respostas destas plantas ao degrau que apresentaram menor sobreelevação e tempo de assentamento, reduzindo as oscilações dinâmicas. Portanto, o ambiente mostrou-se adequado para produção em larga escala para softwares de auditoria em malhas de controle.
Palavras-chave
Controle. Desempenho. Python. Arduino