Use este identificador para citar o ir al link de este elemento: http://hdl.handle.net/1843/BUBD-AK4NLP
Tipo: Dissertação de Mestrado
Título: Projeto de sensores virtuais e estudo de algoritmos para estimação online de parâmetros em dados com excitação intermitente
Autor(es): Petrus Emmanuel Oliveira Gomes Brant Abreu
primer Tutor: Alexandre Rodrigues Mesquita
primer Co-tutor: Bruno Otávio Soares Teixeira
Resumen: Este trabalho visa ao estudo de estimadores de parâmetros a partir de dados com excitação intermitente. O cenário de sistemas com excitação intermitente é motivado por contextos em que a estimação se baseia em dados históricos ou em que a estimação ocorre durante operação normal do processo. No último caso, tem-se como objetivo a implementação de sensores virtuais que sejam robustos a mudanças dinâmicas do sistema. O processo motivador desse trabalho é a extração de petróleo oshore. Primeiramente foi realizado o estudo de algoritmos recursivos com ponderação variável para estimação de parâmetros variantes no tempo para processamento em tempo de execução. Em seguida, foi tratado o problema de estimação dual de estados e parâmetros, em que se investigaram duas abordagens para a etapa de estimação de parâmetros. A primeira abordagem é recursiva e usa os algoritmos de mínimos quadrados com ponderação variável. A segunda usa algoritmos em batelada em janelas móveis de dados para atualizar os modelos quando transientes são detectados nas mesmas. Para avaliar os algoritmos e abordagens propostas são realizados testes simulados e experimentais. O sistema simulado é um massa mola amortecedor em que a constante elástica varia com o tempo e refere-se à variável de interesse. Como teste experimental realizou-se a estimação da pressão de fundo de poço para processos oshore a partir de dados históricos. Os resultados obtidos sugerem que o monitoramento da persistência de excitação nos dados tornam os sensores virtuais mais robustos às mudanças dinâmicas. Além disso, foi realizado o estudo de viabilidade do projeto de sensores virtuaispara a estimação da vazão de óleo produzido em poço de petróleo. Utilizaram-se ferramentas de análise de correlação nos dados históricos disponibilizados. Porém, concluiu-se que os dados coletados para essa tarefa não possuem informação dinâmicarelevante sobre o sistema, tornado o desenvolvimento de um sensor virtual uma tarefainfactível
Abstract: This work studies parameter estimators for dynamical data with intermittent excitation. Systems with intermittent excitation occur in contexts in which the estimation is based on historical data or on real-time data collected during normal process operation. In the latter case, the implementation of virtual sensors that are robust to variations inthe system dynamics is a typical application. The main motivation for this work is the oshore oil extraction. First, real-time recursive algorithms with time-varying weighting for the estimation of time-varying parameters are studied. Next, the problem of dual state-and-parameter estimation is addressed and two approaches for the parameter estimation stage areinvestigated. The first approach is recursive and uses least squares algorithms with the time-varying weighting. The second one updates model parameters in batch mod whenever transients are detected in moving data window. To evaluate the algorithms, both simulated and experimental tests are performed. The simulated system is a massspring damper in which the spring constant varies with time. The experimental case study regards the estimation of downhole pressure for oshore oil processes usin historical data. The results suggest that monitoring persistence of excitation during run time to update models make virtual sensors more robust to dynamic variations. In addition, the feasibility study of the virtual sensor design for the estimation of produced oil flow in oil wells was carried out. We used correlation-based analysis tools in the available historical data. However, the data collected for this task does not embodies relevant dynamic information about the system, making the development ofa virtual sensor an infeasible task.
Asunto: Engenharia elétrica
Idioma: Português
Editor: Universidade Federal de Minas Gerais
Sigla da Institución: UFMG
Tipo de acceso: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/BUBD-AK4NLP
Fecha del documento: 26-oct-2016
Aparece en las colecciones:Dissertações de Mestrado

archivos asociados a este elemento:
archivo Descripción TamañoFormato 
disserta__o_de_mestrado_em_engenharia_el_trica___petrus_abreu.pdf4.24 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir


Los elementos en el repositorio están protegidos por copyright, con todos los derechos reservados, salvo cuando es indicado lo contrario.