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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.18.2001.tde-26062002-114828
Documento
Autor
Nome completo
Fabio Lima
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2001
Orientador
Banca examinadora
Oliveira Junior, Azauri Albano de (Presidente)
Kaiser, Walter
Oliveira, Vilma Alves de
Título em português
Modelagem, análise e controle de um sistema de bobinamento de tiras de aço.
Palavras-chave em português
bobinamento
controle
controle robusto
lingotamento contínuo
modelagem
Resumo em português
Em metalurgia, a busca pela qualidade, baixo custo e alta produtividade têm feito empresas e institutos de pesquisa trabalharem juntos, procurando novas tecnologias que supram as necessidades do mercado. Dentre essas novas tecnologias, se destaca o processo de lingotamento contínuo de tiras de aço, utilizando o conceito de twin roll, cuja proposição inicial foi sugerida no século XIX por Henry Bessemer. Este trabalho apresenta a modelagem, análise e controle de um sistema de bobinamento de tiras de aço produzidas através de lingotamento contínuo do tipo twin roll , em uma planta localizada no Instituto de Pesquisas Tecnológicas de São Paulo. As características do processo foram primeiramente apresentadas. A modelagem matemática do sistema de bobinamento foi realizada, levando-se em consideração os componentes envolvidos no sistema. As variações paramétricas foram então evidenciadas. O sistema de controle foi primeiramente implementado utilizando-se um controlador do tipo PID, pelo fato desse tipo de controle ser altamente difundido industrialmente. Para maior precisão do sistema de controle, propôs-se a introdução de um sensor ultrasônico para medição das variações do raio de bobinamento. Por último realizou-se o projeto de um compensador robusto utilizando a metodologia LQG/LTR. Para a realização das simulações utilizou-se o programa Matlab/simulink.
Título em inglês
Modelling, analysis and control of a steel strip coiling system.
Palavras-chave em inglês
coiling
control
direct casting
modelling
robust control
Resumo em inglês
In metallurgy, the quest for quality, low cost, and high productivity have resulted in companies and research institutes working together to find new technologies to satisfy the customer demand. Among these new technologies is the direct steel strip casting, using the twin roll concept suggested in the 19th century by Henry Bessemer. This work presents the modelling, analysis and control of a steel strip coiling system using twin roll direct casting, in a plant installed at the Technological Research Institute of Sao Paulo. The characteristics of the process are first introduced. The mathematic modelling of the coiling system used, take into account the system components. The parametric changes were adressed. The control system was first implemented using a PID controller as this kind of control is highly used in the industry. An ultrasonic sensor was introduced in the system to improve the control precision by coiling radius measurement. Last a robust compensator using the LQG/LTR method was designed. The simulations were done using Matlab/Simulink software.
 
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Este trabalho é somente para uso privado de atividades de pesquisa e ensino. Não é autorizada sua reprodução para quaisquer fins lucrativos. Esta reserva de direitos abrange a todos os dados do documento bem como seu conteúdo. Na utilização ou citação de partes do documento é obrigatório mencionar nome da pessoa autora do trabalho.
Dissertacao.pdf (1.39 Mbytes)
Data de Publicação
2002-09-05
 
AVISO: O material descrito abaixo refere-se a trabalhos decorrentes desta tese ou dissertação. O conteúdo desses trabalhos é de inteira responsabilidade do autor da tese ou dissertação.
  • DOS SANTOS, Josemar, et al. Description of a Twin Roll Direct Strip Casting Process. In IEEE - INDUSCON 2000 (INDUSCON), Porto Alegre, 2000.
  • LIMA, Fábio, and OLIVEIRA JR, Azauri. Modelling and Control of a Steel Strip Coiling System. In IASTED International Conference on Modelling, Identification and Control (MIC 2001) (MIC 2001), Insbruck, 2001.
  • LIMA, Fábio, e OLIVEIRA JR, Azauri. Controle Robusto Aplicado a um Sistema de Bobinamento de Tiras de Aço. In XIV Congresso Brasileiro de Automática (CBA2002) (CBA2002), Natal, 2002.
  • LIMA, Fábio, OLIVEIRA JR, Azauri, e TOSETTI, João Pedro. Análise e Simulação de um Sistema de Bobinamento de Tiras de Aço. In IV Encontro de Especialistas em Automação, 4, Belo Horizonte, 2000.
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