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Engenharia de Computação ·
Sistemas de Controle
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Reator de Polimerização Problema A figura 4 mostra um esquema de um reator de polimerização usado na indústria petroquímica refrigerante monômero produto Fa Ma pr Tr Fr a TT FT TT VT reator Figura 4 Reator de polimerização O reator é alimentado com um monômero e um agente e na reação se deve produzir um polímero com uma dada viscosidade V Esta viscosidade que se mede com um sensor de viscosidade VT depende fundamentalmente de duas variáveis a temperatura dentro do reator T e a fração molar do agente Ma Como a temperatura atua mais rapidamente sobre a viscosidade quando esta encontrase perto do ponto de operação V0 esta é usada como variável de controle variável manipulada O modelo linearizado deste processo nas vizinhanças do ponto de operação é dado por A temperatura do reator é controlada através de um fluído refrigerante que circula pela camisa do reator com vazão Fr Esta vazão se controla manipulando a abertura da válvula de refrigerante a O modelo linearizado que descreve a relação entre T Fr e a temperatura de entrada do fluído refrigerante Tr é Ts 15 3s 1Frs 03 05s 1Trs Finalmente a vazão Fr que se controla com a também é afetada pelas variações de pressão na linha de alimentação pr de acordo com o modelo 3 Frs 23 002s 1as 15pr O objetivo do controle é manter a viscosidade no ponto de operação rejeitando as perturbações causadas pelas variações da carga Ma as variações de temperatura do refrigerante Tr e da pressão pr que são modeladas por sinais do tipo degrau O sistema possui medidores de vazão e temperatura do fluído refrigerante de temperatura do reator e de viscosidade como se mostra na figura 4 Desejase projetar e ajustar o sistema de controle de V utilizando somente as variáveis disponíveis para medição e atuação O sistema em MF de V deve i ser capaz de rejeitar as perturbações em regime permanente de tipo degrau de Tr p r Ma e atenuar o máximo possível os transitórios causados por elas ii ter respostas transitórias de V com pico menor que 15 e tempo t5 6 minutos para as mudanças de setpoint de V
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