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标题：Estrutura de controle plantwide simplificada para a planta de Williams-Otto: otimização descentralizada coordenada com IBMF
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作者：Anamaria de Oliveira Cardoso ; Wu Hong Kwong
期刊名称：Research, Society and Development
电子版ISSN：2525-3409
出版年度：2020
卷号：9
期号：9
页码：1-21
DOI：10.33448/rsd-v9i9.6638
出版社：Grupo de Pesquisa Metodologias em Ensino e Aprendizagem em Ciências
摘要：Os sistemas de controle de plantas inteiras, também conhecido como controle plantwide, podem ter centenas de variáveis e isso resulta em um complexo problema de otimização, exigindo técnicas eficazes para resolver problemas de grande escala. Este artigo investiga a aplicação de uma abordagem descentralizada coordenada pelo Método do Balanceamento de Interações (IBMF) para a camada de otimização de sistemas de controle hierárquico. Essa camada é baseada na decomposição do problema matemático original em problemas menores de otimização local. A camada de coordenação tem a tarefa de garantir que as soluções do problema de otimização local também atendam às restrições dos demais subsistemas. Essa técnica é aplicada a planta de Williams-Otto com a coordenação IBMF. Os resultados são satisfatórios e apresentam uma solução razoável para o problema de otimização, obtendo o valor da função objetivo em torno de 95-105% daquele para obtido para o mesmo problema quando resolvido pela abordagem centralizada. Há uma redução de até 30% nas alterações das variáveis manipuladas na presença de uma perturbação no processo.
其他摘要：Plantwide control systems may have hundreds of variables and this results in a complex optimization problem, requiring effective techniques to solve large scale problems. This paper investigates the application of an IBMF coordinated decentralized approach to the optimization layer of hierarchical control systems. This layer is based on a decomposition of the original mathematical problem into smaller local optimization problems. The coordination has the task of ensuring that the solutions to the local optimization problems also satisfy the constraints of the other subsystems. This technique is applied to a Williams--Otto plant with IBMF (Interaction Balance Method with Feedback) coordination. The results are satisfactory and produce a reasonable solution to the optimization problem, obtaining a value of the objective function around 95-105% of that for the same problem when solved with a centralized optimization. There is a reduction of up to 30% in the required changes of the variables manipulated in the presence of a process disturbance.
关键词：Decentralization; Coordinated optimization; Hierarchical control; Large scale systems.