Identificação de um Sistema de Bomba Hidráulica utilizando MGGP multi-objetivo

  • Frederico Lucas de Oliveira Mota Programa de Pós-graduação em Engenharia de Sistemas e Automação, Universidade Federal de Lavras, MG
  • Henrique Carvalho de Castro Programa de Pós-graduação em Engenharia de Sistemas e Automação, Universidade Federal de Lavras, MG
  • Bruno Henrique Groenner Barbosa Departamento de Automática, Universidade Federal de Lavras, MG
Keywords: Nonlinear system identification, Evolutionary algorithms, Polynomial NARMAX models, MGGP

Abstract

O problema de seleção de estrutura é uma etapa essencial do processo de identificação de sistemas. Neste trabalho, busca-se modelar um sistema de bombeamento hidráulico, em regime estático e dinâmico, utilizando as representações NARX e NARMAX polinomiais. A fim de realizar a tarefa de seleção de estruturas, um algoritmo evolutivo MGGP é implementado com a finalidade de minimizar três objetivos, sendo eles: i. o erro da curva estática do modelo, ii. o erro de predição um passo à frente (erro em regime dinâmico), e iii. o número de regressores do modelo. Como apoio na decisão do indivíduo mais apto do Pareto, é feito uma análise a partir dos resultados em regime estático e em regime dinâmico (dados de validação). O modelo NARX selecionado apresenta 25 regressores, com erro em regime estático de 0,0355 [mlc2], erro em regime dinâmico de treino 1,349 de [mlc2] e erro em regime dinâmico de validação de 1,208 [mlc2]. Já o modelo NARMAX selecionado apresenta 19 regressores NARX e 2 regressores Moving Average, com erro em regime estático de 0,0479 [mlc2], erro em regime dinâmico de treino 1,869 de [mlc2] e erro em regime dinâmico de validação de 1,238 [mlc2]. Os modelos encontrados apresentam resultados satisfatórios, em regimes dinâmico e estático, quando comparado a outros trabalhos, implementados com o mesmo banco de dados, o que demonstra que o MGGP é uma boa ferramenta para seleção de estruturas.
Published
2021-10-20
Section
Articles