Controle robusto de uma torre estabilizadora de nafta - Ventin, Fabyana Freire. (UFRJ, 2010)
[PT]Este trabalho apresenta uma estratégia de controle robusto para a coluna estabilizadora de Nafta de modo a possibilitar o controle do teor de leves na nafta e o teor de pesados no GLP. Após o desenvolvimento de modelos estacionário e dinâmicos utilizando uma ferramenta comercial de simulação de processos, são realizadas diversas identificações dinâmicas ao longo de diferentes pontos operacionais da coluna. A partir desses diversos modelos reduzidos, são utilizadas técnicas para identificação de modelos nominais e de incerteza. Em seguida, são projetados controladores robustos para a coluna estabilizadora de nafta utilizando esses modelos nominais e de incerteza e através das rotinas disponíveis no Toolbox de Controle Robusto do Matlab®. Por fim, são realizadas comparações com controladores PI descentralizados. Foi observado que os controladores PI descentralizados foram capazes de estabilizar o sistema diante da variação dos valores de referência para as variáveis de saída tanto quanto os controladores multivariáveis robustos. Este resultado veio a confirmar a literatura que indica, para a estrutura de controle utilizada, que a estratégia descentralizada é tão eficiente quanto a melhor estratégia de controle robusto. Devido às dificuldades inerentes ao projeto de controladores robustos para um processo químico, é sugerida a realização de estudos complementares envolvendo sistemas e estruturas de controle diversas, a fim de possibilitar concluir quanto ao potencial deste tipo de controladores na prática industrial.[EN]This work presents a robust control strategy for a Naphtha Stabilizing Tower in order to enable the control of light compound of naphtha and heavy compounds of LPG. After the development of stationary and dynamic models using a commercial tool for process simulation, several identifications dynamics are performed at different operating points of the column. From these various reduced models, techniques are applied for the identification of nominal and uncertainty models. After that, robust controllers are designed for stabilizing tower using these nominal and uncertainty models through routines available in the Robust Control Toolbox for Matlab®. Finally, it is developed a set of comparisons against PI decentralized control strategies that proved its capability for the stabilization of the system against set-point variations with a similar performance comparing to the best robust controllers developed with the studied methodology. This result is confirmed by literature where, for the control structure used in this work, the decentralized strategy is as efficient as the best robust control strategy. Due to inherent difficulties to the robust control design for a chemical process, further complementary studies are recommended involving different systems and control structures, in order to yield conclusions to the potential application of these controllers as an industrial practice.