This paper proposes embedded model predictive control strategies for oil-production processes equipped with electric submersible pump (ESP) installations. The novelty of this paper is the robustness and computational performance analysis of the Robust Infinite-Horizon Model Predictive Controller (RIHMPC) and Nonlinear Model Predictive Controller (NMPC) strategies, which have not yet been documented by the oil and gas exploration and production literature. The proposed method to embed the control laws is flexible with different hardware and is based on automatic code generation, which facilitates the project workflow. Hardware-in-the-loop simulation cases were used to compare the performance of both control strategies embedded in the Teensy 4.1 microcontroller, using key indices for real applications. The results showed that the RIHMPC strategy is a very promising alternative for real-time operation in ESP-lifted oil wells, with overall performance similar to the NMPC controller, even in noisy and plant–model mismatch scenarios, and using only linear models in its formulation.

This work presents the first approach of infinite horizon predictive controller (IHMPC) based on a fuzzy model with guarantee of feasibility for application in non-linear systems. This technique is based on the fuzzy Takagi-Sugeno-Kang struture to model a nonlinear system as a linear parameter varying (LPV), updated at each time step. This approach allows the use of linear MPC techniques, instead of computationally extensive nonlinear MPC topologies. Simulations, incluing mismatch scenarios and unmeasured disturbances were implemented, validating the proposed controller.

A Atena Editora apresenta o e-book “Engenharia Elétrica e de Computação: Atividades Relacionadas com o Setor Científico e Tecnológico 3”. O objetivo desta obra é mostrar aplicações tecnológicas da Engenharia Elétrica e de Computação na resolução de problemas práticos, com o intuito de facilitar a difusão do conhecimento científico produzido em várias instituições de ensino e pesquisa do país. O e-book está organizado em dois volumes que abordam de forma categorizada e interdisciplinar trabalhos, pesquisas e relatos de casos que transitam nos vários caminhos da Engenharia Elétrica e de Computação. O Volume III tem como foco aplicações e estudos de atividades relacionadas à Computação, abordando temas variados do hardware ao software, tais como automação e robótica, arquitetura de redes, Internet, computação em névoa, modelagem e simulação de sistemas, entre outros. O Volume IV concentra atividades relacionadas ao setor elétrico e eletrônico, abordando trabalhos voltados para melhoria de processos, análise de desempenho de sistemas, aplicações na área da saúde, entre outros. Desse modo, temas diversos e interessantes são apresentados e discutidos, de forma concisa e didática, tendo como base uma teoria bem fundamentada nos resultados práticos obtidos por professores e acadêmicos. Boa leitura! Lilian Coelho de Freitas