Please use this identifier to cite or link to this item:
https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/13457
Full metadata record
DC Field | Value | Language |
---|---|---|
dc.contributor.author | Radich, Anderson da Silva | |
dc.date.accessioned | 2023-12-22T02:46:57Z | - |
dc.date.available | 2023-12-22T02:46:57Z | - |
dc.date.issued | 2018-08-31 | |
dc.identifier.citation | Radich, Anderson da Silva. Modelagem e controle fuzzy da densidade de fluidos de perfuração. 2018. [73 f.]. Dissertação( Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, [Seropédica-RJ] . | por |
dc.identifier.uri | https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/13457 | - |
dc.description.abstract | Os fluidos de perfuração desempenham funções importantes na perfuração de poços de petróleo e o controle das propriedades físicas e químicas deve ser criteriosamente realizado durante o seu preparo. Nas operações de perfuração de poços o preparo de fluidos é realizado por meio da dosagem manual dos aditivos por operadores especializados e o controle das propriedades é realizado em laboratório. O objetivo desse trabalho foi propor um processo automatizado de preparo do fluido com monitoramento e controle online da densidade. Para estudar tal processo, desenvolveu-se uma unidade de preparação de fluidos composta por uma bomba helicoidal, tanques de mistura, sensores para monitorar a densidade do fluido, moega vibratória, uma bomba dosadora e um sensor de nível. Para monitorar e controlar a densidade do fluido durante o preparo, desenvolveu-se um sistema supervisores para aquisição, monitoramento e controle utilizando o software Labview®. Este sistema supervisório recebe os dados do processo em tempo real por meio de protocolos de comunicação com placas de aquisição da National Instruments e, utilizando o algoritmo de controle, aciona os equipamentos (bombas, agitador e moega vibratória) para manter a densidade do fluido no valor de referência. A estratégia de controle proposta neste trabalho foi baseada na lógica fuzzy e utilizou as regras de inferência do tipo Mamdani como base para o desenvolvimento de um controlador Fuzzy-PI. O controlador Fuzzy-PI foi comparado a um controlador clássico do tipo PI em problemas de controle do tipo regulador e servo. Os desempenhos dos controladores foram avaliados por meio da comparação entre os respectivos overshoots, tempos de subida, tempos de acomodação e os índices da Integral do Erro Absoluto (IAE) e da Integral do Erro Absoluto com Ponderação do Tempo (ITAE). Os resultados mostraram que, embora os critérios de avaliação utilizados não tenham fornecido uma resposta conclusiva, os aspectos operacionais e econômicos indicaram a superioridade do controlador Fuzzy-PI | por |
dc.format | application/pdf | * |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro | por |
dc.rights | Acesso Aberto | por |
dc.subject | Aquisição de dados em tempo real | por |
dc.subject | Sistema supervisório | por |
dc.subject | Controle nebuloso | por |
dc.subject | Real-time data acquisition | eng |
dc.subject | Supervisory system | eng |
dc.subject | Fuzzy control | eng |
dc.title | Modelagem e controle fuzzy da densidade de fluidos de perfuração | por |
dc.title.alternative | Fuzzy modeling and control of the density of drilling fluids | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.description.abstractOther | The drilling fluids play an important role in drilling of oil wells and the control of the physical and chemical properties must be carefully performed during its preparation. Currently, this process is accomplished with manual dosing of additives for specialized operators, and the control of the properties is carried out in laboratory analysis. The aim of this study was to propose an automated process of fluid preparation with online monitoring and control of the density by using a fuzzy logic-based control system. This process was conducted in a pilot plant for fluid preparation consisting of a helical rotor pump, two mixing tanks, sensors to monitor the density of the fluid, vibrating hopper, metering pump, and level sensor. To control the density of the fluid, a supervisory system for data acquisition and monitoring using the software Labview® was developed. This supervisory system receives real-time process data through communication protocols with acquisition boards by National Instruments and, using the control algorithm, triggers the process equipment (pumps, agitator and vibrating hopper) to keep the density of the fluid in the reference value. The control strategy proposed in this work was based on fuzzy logic and used the Mamdani-type inference rules as the basis for the development of a Fuzzy-PI controller. The Fuzzy-PI controller was compared to a classic type PI controller in disturbance-rejection and setpoint-tracking control problems. The performances of the controllers were evaluated by comparing their overshoots, rise times, settling times, and the integral error criteria IAE and ITAE. The results showed that, although the answers obtained from the evaluation criteria were not conclusive, economic and operational aspects indicated the superiority of Fuzzy-PI controller | eng |
dc.contributor.advisor1 | Meleiro, Luiz Augusto da Cruz | |
dc.contributor.advisor1ID | 81455941700 | por |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/0883486364645272 | por |
dc.contributor.advisor-co1 | Calçada, Luís Américo | |
dc.contributor.advisor-co1ID | 08290882882 | por |
dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/5259178085279570 | por |
dc.contributor.referee1 | Meleiro, Luiz Augusto da Cruz | |
dc.contributor.referee2 | Folly, Rossana Odette Mattos | |
dc.contributor.referee3 | Valdman, Andrea | |
dc.creator.ID | 09228201711 | por |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/3616318545200226 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Instituto de Tecnologia | por |
dc.publisher.initials | UFRRJ | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química | por |
dc.relation.references | AGUIAR, H., JUNIOR O. Lógica Difusa: Aspectos práticos e aplicações. Rio de Janeiro: Editora Interciência Ltda., 1999. BABUSKA, R., VERBRUGGEN, H. B., An Overview of Fuzzy Modeling for Control. Control Eng. Practice, Vol. 4, No. 11, pp. 1593-1606, 1996. BARBOSA, R. F., Desenvolvimento de uma célula de filtração com operação automática para monitoramento de dados online. Seropédica, RJ. 2016. DEEPA, S., ANIPRIYA, N., SUBBULAKSHMY, R., Design of Controllers for Continuous Stirred Tank Reactor. International Journal of Power Electronics and Drive System (IJPEDS), Vol. 5, No. 4, pp. 576-582. 2015. GONÇALVES, J. A. O., Projeto de Controlador Não-Linear Utilizando Rede Neuro-Fuzzy para Planta de Processo de Mistura. Rio de Janeiro, RJ. 2005. GRAHAM, B. P., NEWELL, R. B., Fuzzy Adaptive Control of a First-Order Process. Fuzzy Sets and Systems, 31, 47-65. 1989. HECKENTHALER, T., ENGELL, S., Fuzzy Logic Controller Design for pH-Control in a CSTR. IFAC Dynamics and Control of Chemical Reactors (DYCORD+'95), Copenhagen, Denmark, 1995. JESUS, J. M., Modelagem Matemática de um reator de leito fixo para síntese de anidro flático e Controle utilizando estratégias Convencionais e Lógica Fuzzy. Campinas, SP. 2013. LANAS, A. I., VELLASCO M. M., PACHECO, M . A. E TANSCHEIT, R., Controle de um Misturador de Fluidos através de estruturas Neuro-Fuzzy. 40. SBAI- Simpósio Brasileiro de Automação Inteligente, São Paulo, SP, 08-10.1999. LARSEN, P. M., Industrial applications of fuzzy logic control. Int. Man-Machine Studies, 12, 3-10, 1980. LEITE, M. S., Estudo comparativo do desempenho de controladores fuzzy e convencional aplicados em um bioprocesso. Campinas, SP. 2007. LIANG, L., The application of fuzzy PID controller in coupled-tank liquid-level control system. IEEE, Transactions on Computers, 2011. 61 LUNA FILHO, F. M., GOSMANN, H. L., BAUCHSPIESS, A., Controle Fuzzy para Sistema de Nível de Líquidos. XIV - Congresso Brasileiro de Automática, Natal, RN, 2002. MAGALHÃES FILHO, S. C., UMPC - Unidade Móvel de Pesquisa Científica: um sistema desenvolvido para aferições em tempo real das propriedades físico-químicas de fluidos de perfuração. Seropédica, RJ. 2015. MAMDANI, E. H., Application of fuzzy logic to approximate reasoning using linguistic synthesis. IEEE, Transactions on Computers, Vol.C-26, No. 12, 1977. OGATA, K., Engenharia de Controle Moderno, 3ª edição, LTC, 2000. ONOFRE FILHO, M. P., Lógica Fuzzy para Controle de pH em um processo Petrolífero. Natal, RN. 2011. PANICH, S., Development of Fuzzy Controller for Water Level in Stream Boiler Tank. Journal of Computer Science 6 (11): 1233-1236, 2010. PASSINO, K. M.; YURKOVICH, S., Fuzzy Control. Addison-Wesley Longman Inc, California, USA. 1998. PRUSTY, S. B., PATI, U. C., MAHAPATRA, K., Implementation of Fuzzy-PID Controller to Liquid Level System using Labview. International Conference on Control, Instrumentation, Energy & Communication (CIEC). 2014. RADUCA, M., RADUCA,E., UYETANI, A., Fuzzy Controller for Adjustment of Oil Level in the Tank. ANUL XV, NR. 1, 2008. SANDRI, S., CORREA, C., Lógica Nebulosa. V Escola de Redes Neurais, Promoção: Conselho Nacional de Redes Neurais, pp. c073-c090, ITA, São José dos Campos, SP. 1999. SABRI, L. A., AL-MSHAT, H. A., Implementation of Fuzzy and PID Controller to Water Level System using Labview. International Jounal of Computer Applications, vol. 116, No. 11, 2015. SEBORG, D., E.; EDGAR, T., F.; MELLICHAMP, D., A.; DOYLE, F., J., Process, dynamics and control, 3º ed., Wiley, 2011. SHAHRAZ, A., BOOZAJOMEHRY, R. B., A fuzzy sliding mode control approach for nonlinear chemical processes. Control Engineering Practice, 17, 541-550. 2009. 62 SHAW, I. S., SIMÕES, M. G. Controle e Modelagem Fuzzy. São Paulo: Editora Edgard Blucher Ltda., 1a edição, 1999. SOURAN, D. M., MIR, M., MEHRABIAN, A., RAZEGHI, B., HATAMIAN, M., SEBTAHMADI, S. S., A Performance Comparison of Classical PID, Type-1 and Type-2 Fuzzy Control in a Three Tank Level Control System. IEEE International Symposium on Robotics and Manufacturing Automation. 2014. SOUZA, B. A., Desenvolvimento de Controlador Multivariável Fuzzy Aplicado em um Processo de Destilação de Óleo Fúsel. Campinas, SP. 2015. TAKAGI, T., SUGENO, M. Fuzzy identification of systems and its applications to modeling and control. IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics, v. smc- 15, n. 1, p. 116-143, 1985. THOMAS, J. E. Fundamentos da Engenharia de Petróleo. Rio de Janeiro: Editora Interciência, 2001. ZADEH, L. A., Fuzzy sets. Information and Control, v. 8, p. 338-353, 1965. ZIEGLER, J. G. NICHOLS, N. B. Optimum Settings for Automatic Controllers. Transactions of the A.S.M.E., V. 64, p. 759-768, 1942. | por |
dc.subject.cnpq | Engenharia Química | por |
dc.thumbnail.url | https://tede.ufrrj.br/retrieve/64477/2018%20-%20Anderson%20da%20Silva%20Radich.pdf.jpg | * |
dc.originais.uri | https://tede.ufrrj.br/jspui/handle/jspui/4498 | |
dc.originais.provenance | Submitted by Celso Magalhaes (celsomagalhaes@ufrrj.br) on 2021-03-31T16:56:07Z No. of bitstreams: 1 2018 - Anderson da Silva Radich.pdf: 8208560 bytes, checksum: 051e92d24642682707ddfd42eb1a5b30 (MD5) | eng |
dc.originais.provenance | Made available in DSpace on 2021-03-31T16:56:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018 - Anderson da Silva Radich.pdf: 8208560 bytes, checksum: 051e92d24642682707ddfd42eb1a5b30 (MD5) Previous issue date: 2018-08-31 | eng |
Appears in Collections: | Mestrado em Engenharia Química |
Se for cadastrado no RIMA, poderá receber informações por email.
Se ainda não tem uma conta, cadastre-se aqui!
Files in This Item:
File | Description | Size | Format | |
---|---|---|---|---|
2018 - Anderson da Silva Radich.pdf | Anderson da Silva Radich | 8.02 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.