Sintonia de controlador PID aplicado a um grupo motor gerador com a utilização de algoritmos bioinspirados

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MetadadosDescriçãoIdioma
Autor(es): dc.contributorMuñoz Arboleda, Daniel Mauricio-
Autor(es): dc.contributorVan Els, Rudi Henri-
Autor(es): dc.creatorLibanio, Leonardo Bezerra-
Data de aceite: dc.date.accessioned2024-10-23T15:45:48Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2024-10-23T15:45:48Z-
Data de envio: dc.date.issued2024-07-20-
Data de envio: dc.date.issued2024-07-20-
Data de envio: dc.date.issued2024-07-20-
Data de envio: dc.date.issued2023-02-12-
Fonte completa do material: dc.identifierhttp://repositorio2.unb.br/jspui/handle/10482/49072-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/891359-
Descrição: dc.descriptionDissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2023.-
Descrição: dc.descriptionO presente trabalho apresenta o desenvolvimento de um controlador proporcional integral derivativo (PID) para um grupo motor gerador com a utilização de algoritmos bioinspirados, e propõe uma alternativa para atender a sintonia em ambientes offshore. A sintonização do controlador foi realizada a partir da formulação de um problema de otimização, cuja análise de desempenho é feita fazendo o seguimento de trajetória, aplicando perturbações ao incrementar e decrementar cargas no sistema de potência, fornecendo assim os dados necessários para otimizar o sistema e elevar o potencial mecânico, reduzir instabilidades e manutenção e aumentar a eficiência energética. É apresentada uma análise preliminar dos componentes e variáveis envolvidos no sistema motor gerador, a saber: motor de combustão interna, gerador elétrico, controlador e o sistema de aquisição de dados. Foi feita uma modelagem não linear simplificada, a partir de uma função de transferência de um servossistema. O modelo obtido foi usado para extrair um conjunto de parâmetros de desempenho do controlador que guiam o processo de busca dos algoritmos de otimização por enxame de partículas (PSO) e por evolução diferencial (DE), assim como suas variações, utilizando Matlab/Simulink. Para efeitos comparativos, foi usada a função do PID Tune, permitindo avaliar o desempenho dos algoritmos bioinspirados. Com os parâmetros PID obtidos foram realizadas simulações do projeto e discussões. Posteriormente, os parâmetros PID foram implementados no controlador, realizando ensaios de seguimento de trajetória com um motor Wartsila, acoplado a um gerador elétrico Leroy Somer da instalação offshore plataforma 65 da Petrobras. Finalmente, é feita uma discussão sobre a validade da proposta de otimização do controlador com a sintonia selecionada e uma análise dos parâmetros do grupo motor gerador é apresentada, assim como as conclusões e sugestões para continuação da pesquisa.-
Descrição: dc.descriptionThe present work presents the development of a proportional integral derivative (PID) tuning for a motor generator set using bioinspired algorithms, and proposes an alternative to meet the tuning in offshore environments. The tuning of the controller was carried out from the formulation of an optimization problem, whose performance analysis is done by tracking the trajectory of the response in time domain, applying disturbances when increasing and decreasing loads in the power system, thus providing the necessary data to optimize the system and raise the mechanical potential, reducing instabilities and maintenance and increasing the energy efficiency. A preliminary analysis of the components and variables involved in the motor-generator system is presented, namely: internal combustion engine, electric generator, controller and data acquisition system. A simplified non-linear modeling was made, from a transfer function of a servo system. The obtained model was used to extract a set of controller performance parameters that guide the search process of particle swarm optimization (PSO) and differential evolution (DE) algorithms, as well as their variations, using Matlab/Simulink. For comparative purposes, the PIDTune function was used, allowing the evaluation of the performance of bioinspired algorithms. With the obtained PID parameters, project simulations and discussions were carried out. Subsequently, the PID parameters were implemented in the controller, following trajectory tracking tests with a Wartsila engine, coupled to a Leroy Somer electric generator from the Petrobras platform 65 offshore installation. Finally, a discussion is made about the effectiveness of the proposed optimization of the controller with the selected tuning and an analysis of the engine-generator set parameters is presented, as well as conclusions and suggestions for further research.-
Descrição: dc.descriptionFaculdade de Tecnologia (FT)-
Descrição: dc.descriptionDepartamento de Engenharia Mecânica (FT ENM)-
Descrição: dc.descriptionPrograma de Pós-Graduação em Sistemas Mecatrônicos-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Idioma: dc.languagept_BR-
Direitos: dc.rightsAcesso Aberto-
Palavras-chave: dc.subjectControladores-
Palavras-chave: dc.subjectEvolução diferencial-
Título: dc.titleSintonia de controlador PID aplicado a um grupo motor gerador com a utilização de algoritmos bioinspirados-
Tipo de arquivo: dc.typelivro digital-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional – UNB

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