%0 Journal Article
%T Fractional control of an industrial furnace = Controle fracion¨¢rio de um forno industrial
%A Luis Antonio Duarte Isfer
%A Ervin Kaminski Lenzi
%A Giovani Marcelo Teixeira
%A Marcelo Kaminski Lenzi
%J Acta Scientiarum : Technology
%D 2010
%I Editora da Universidade Estadual de Maring¨¢
%X The requirements of high production allied with product quality, process safety and environmental regulation, lead control systems to play a key role in the operation of chemical and biochemical plants. In petrochemical plants, furnaces are essential equipments for process operation and due to energy costs, adequate operation and control are of extreme importance for process economics. The search for new and more efficient control laws led to the development of fractional PID control algorithm, which is based on the use of fractional differential equations. In this work, a previously identified mathematical model of an actual industrial furnace is used for fractional PID control studies. Feedback loop in servo control was analyzed, focusing on the study of the influence of the controller parameters over control loop performance. Particularly, P, fractional PI and fractional PD controller were considered in this study. Simulations were carried out showing that the fractional controllers were able to perform set-point transitions. The control loop performance was evaluated by ITAE and ISE criteria, showing that, in this study, fractional PI is the best algorithm. A necessidade da elevada produtividade aliada ¨¤ qualidade dos produtos, seguran a dos processos e a legisla  es ambientais levaram sistemas de controle a possu¨ªrem papel fundamental na opera  o deplantas qu¨ªmicas e petroqu¨ªmicas. Em plantas petroqu¨ªmicas, fornos s o equipamentos fundamentais para a opera  o do processo e, pelo custo da energia, a opera  o e o controle adequados s o de essencial importancia para a economia do processo. A procura de novas e mais eficientes leis de controle levou ao desenvolvimento do algoritmo de controle PID fracion¨¢rio, o qual ¨¦ baseado no uso de equa  es diferenciais de ordem fracion¨¢ria. Neste trabalho, um modelo matem¨¢tico previamente identificado para um forno real ¨¦ utilizadopara estudos de controle fracion¨¢rio. Foi analisado o problema de controle servo em malha retroalimentada (feedback), focando o estudo da influ¨ºncia dos parametros do controlador sobre o comportamento da malha de controle. Especificamente, controladores tipo P, PI fracion¨¢rio e PD fracion¨¢rio foram considerados neste estudo. Simula  es foram realizadas mostrando que controladores foram capazes de fazer a transi  o de setpoint. O desempenho das malhas de controle foi avaliado com os crit¨¦rios ITAE e ISE, mostrando que, neste estudo, o controlador PI fracion¨¢rio foi o melhor algoritmo.
%K process control
%K fractional differential equation
%K fractional control
%K furnace
%K controle de processos
%K equa  o diferencial fracion¨¢ria
%K controle fracion¨¢rio
%K forno
%U periodicos.uem.br/ojs/index.php/ActaSciTechnol/article/view/6552/6552