|
UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO
|
| UNIDADE: INSTITUTO DE QUÍMICA | ||
| DEPARTAMENTO: DEPTO. DE OPERACOES E PROJETOS INDUSTRIAIS | ||
| DISCIPLINA: Modelagem e Controle de Processos | ||
| CARGA HORÁRIA: 75 | CRÉDITOS: 5 | CÓDIGO: QUI08-17403 |
| MODALIDADE DE ENSINO: Presencial | TIPO DE APROVAÇÃO: Nota e Frequência | |
| STATUS | CURSO(S) / HABILITAÇÃO(ÕES) / ÊNFASE(S) |
| Obrigatória | QUI - Engenharia Química (versão 6) QUI - Engenharia Química (versão 7) |
| TIPO DE AULA | CRÉDITO | CH SEMANAL | CH TOTAL |
| Teórica | 5 | 5 | 75 |
| TOTAL | 5 | 5 | 75 |
EMENTA:
Introdução: a importância do controle de processos com exemplos da vida real; definições básicas e conceitos.
? Modelagem para Controle: usando leis de conservação de massa e energia; modelos espaço de estado;
linearização; transformadas de Laplace; funções de transferência.
? Identificação de Processo: processos de primeira ordem; primeira ordem mais tempo morto; processos de
segunda ordem.
? Análise de Modelos de Função de Transferência: abordagem de frações parciais; estabilidade de funções de
transferência.
? Controladores e Análise de Funções de Transferência em Malha Fechada: controladores PID; Análise de
diagramas de blocos; análise de estabilidade de Ruth.
? Sintonia de Controladores: sintonia de Ziegler-Nichols; sintonia com base na síntese direta; controle por
modelo interno.
? Malhas de controle aprimoradas: controle em cascata; razão; antecipatório (feedforward); controle
inferencial; controle por restrição/seletivo (override/select).
? Questões de Implementação de Controladores PID: estratégias para evitar a saturação pela ação integral;
transferência sem sobressaltos; controle por faixa dividida (split-range).
? Conceitos de Controle MIMO: arranjo de ganho relativo; desacopladores; controle PID multivariável.
? Controle Preditivo por Modelo: Estratégia, implementação, modelos utilizados, controle por matriz dinâmica.
? Segurança e controle: camadas de proteção, sistemas instrumentados de segurança, alarmes.
? Estratégias de projeto de controle para plantas de processamento.
? Avaliação de desempenho das malhas de controle.
OBJETIVO(S):
Familiarizar os alunos com os conceitos básicos e avançados de controle de processos, capacitando-os a analisar o
desempenho e a estabilidade de tais sistemas.
| CÓ-REQUISITO 1: QUI08-17401 Laboratório de Engenharia Química B |
| TRAVA: 190 créditos (Engenharia Química - versão 6)190 créditos (Engenharia Química - versão 7) |
BIBLIOGRAFIA: RENGASWAMY, R., SRINIVASAN, B., BHATT, B. P. Process Control Fundamentals Analysis, Design,
Assessment, and Diagnosis. CRC Press, 2020.
? RIGGS, B. J., KARIM, M. N. Controle de Processos Químicos e Bioprocessos. 4ª Ed., 2022.
? STEPHANOPOULOS, G. Chemical process control: an introduction to theory and practice. Prentice-Hall, 1984
? CHAU, P. C. Process control a first course with MTLAB. Cambridge, 2002
? SEBORG, D. E., EDGAR T. F., MELLICHAMP D. A. Process dynamics and control. 4 th ed. Wiley, 2017.