Estudo e implementação de um controlador preditivo generalizado bilinear compensado adaptativo

The present work presents the study and implementation of an adaptive bilinear compensated generalized predictive controller. This work uses conventional techniques of predictive control and includes techniques of adaptive control for better results. In order to solve control problems frequently found in the chemical industry, bilinear models are considered to represent the dynamics of the studied systems. Bilinear models are simpler than general nonlinear model, however it can to represent the intrinsic not-linearities of industrial processes. The linearization of the model, by the approach to time step quasilinear , is used to allow the application of the equations of the generalized predictive controller (GPC). Such linearization, however, generates an error of prediction, which is minimized through a compensation term. The term in study is implemented in an adaptive form, due to the nonlinear relationship between the input signal and the prediction error.Simulation results show the efficiency of adaptive predictive bilinear controller in comparison with the conventional.

O presente trabalho tem como objetivo o estudo e a implementação de um controlador preditivo generalizado bilinear adaptativamente compensado. Este trabalho utiliza técnicas de controle preditivo convencionais juntamente com técnicas de controle adaptativo na busca de um melhor resultado. No intuito de solucionar problemas de controle freqüentemente enfrentados pela indústria química, é proposto o modelo bilinear para representar a dinâmica dos sistemas em estudo. Os modelos bilineares são uma classe particular dentre os modelos não-lineares, porém são por natureza mais simples que os modelos não lineares gerais e ainda conseguem representar as não-linearidades intrínsecas dos processos industriais. A linearização do modelo, pela aproximação quasilinear por degrau de tempo, é utilizada para viabilizar a aplicação das equações do controlador preditivo generalizado (GPC). Tal linearização, no entanto, gera um erro de predição, o qual é minimizado através de um termo de compensação. O termo em estudo é implementado de forma adaptativa, dada a forte relação não-linear entre o sinal de entrada e o erro de predição. Resultados de simulação mostram a eficiência do controlador preditivo bilinear adaptativo em comparação com o convencional.