Resumen de Otimização usando PSO no controle PI de vazão de um túnel de vento atmosférico utilizando a técnica de Gain Scheduling

Bruno Carvalho Coswosk, Eric Simão Martins Lima, Helder Roberto de Oliveira Rocha, Rodrigo Fiorotti

• español

  In flare gas systems, which are commonly used as safety and pressure relief systems in hydrocarbon-producing assets, their quantification are challenging, due to its characteristics such as large diameter installations, the need for low intrusiveness to the process, variations in the chemical composition of the gas, possible presence of liquids and the absence of suitable straight tube length to allow the flow profiles to develop, thus to the measurement of flow with high uncertainties. These factors contribute to the fact that the adequacy of this measurement to the requirements of the legislation is a technological problem of high relevance. Considering these difficulties, this work was developed with the objective of applying the Gain Scheduled (Adaptive Control) technique together with the tuning of a PI controller in order to solve the presented problems. The PI control tuning, such as control optimization, was done using Particle Swarm Optimization and finally, the Gain Scheduled technique was used to combat the variation of the process dynamics. The results show that the effects due to the oscillations of the blower rotation were reduced with the optimization of the flow control, contributing that a series of phenomena of fluid mechanics interest are detected in the presence of a controlled flow.

• português

  Em sistemas de gás de queima (flare), que são comumente utilizados como sistemas de segurança e alívio de pressão em ativos produtores de hidrocarbonetos, a sua quantificação é desafiadora, devido características tais como, instalações em grandes diâmetros, necessidade de baixa intrusividade ao processo, variações na composição química do gás, presença eventual de líquidos e a ausência de trechos retos adequados para que os perfis de escoamentos se desenvolvam possibilitando assim a medição de vazão com altas incertezas. Esses fatores contribuem para que a adequação dessa medição aos requisitos da legislação seja um problema tecnológico de elevada relevância. Tendo em vista tais dificuldades, este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de aplicar a técnica Gain Scheduled (Controle Adaptativo) em conjunto com a sintonia de um PI a fim de resolver os problemas apresentados. Foi realizada a modelagem do túnel de vento, a implementação do controle PI, a otimização do controle foi feito utilizando Enxame de Partículas (Particle Swarm Optimization) e por fim foi usada a técnica Gain Scheduled para combater a variação da dinâmica do processo. Os resultados mostram que os efeitos devido às oscilações da rotação do soprador foram reduzidos com a otimização do controle da velocidade do escoamento, contribuindo que uma série de fenômenos de interesse de mecânica dos fluidos sejam detectados na presença de um escoamento controlado.