Informe FINAL
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Informe Final– Control Avanzado
Facultad de IngenieríaMecánica
Página 1
UNIVERSIDAD NACIONALDE INGENIERIA
Informe Final– Control Avanzado
Curso:
Control Avanzado- MT229
Informe: Informe final de Control Avanzado
Profesor: Ing. Daniel Barrera Esparta
Sección: A
Apellido paterno
Apellido materno Nombres Código
Fonseca Rodriguez Christian Jefrey 20114562B
Fecha de presentación: 02/10/2015
2015
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Informe Final– Control Avanzado
Tabla de contenido1. PROBLEMA PLANTEADO.......................................................................................................3
2. SIMULACIONES DEL PROCESO 1 – SOLO PROCESO...........................................4
3. SIMULACIONES DEL PROCESO + VALVULA............................................................9
4. SIMULACIONES DEL PROCESO + VALVULA + SENSOR + DISTURBIOS........14
5. TABLA COMPARATIVA DE METODOLOGIAS DE CONTROL...............................20
6. CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES..................................................................................20
7. BIBLIOGRAFÍA......................................................................................................................20
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Informe Final– Control Avanzado
1. PROBLEMA PLANTEADO
Realizar la comparación de controladores PID, frente a controladores avanzados como Predictor de Smith y MPC, para un intercambiador de calor
Modelado
El principal objetivo de un intercambiador de calor es controlar la temperatura de salida del fluido frío (T1 out) del sistema utilizando la tasa de flujo del fluido caliente (T2 in). En proceso de intercambiador de calor, la temperatura de salida del sistema debe ser mantenida en un valor deseado (set point). El diagrama de intercambiador de calor tubular se muestra en la figura 2.
Inicialmente se controlara el proceso descrito por la siguiente función de transferencia
Gp=0.05 e−s
2.3 s+1
Luego controlaremos no solo el proceso si no la planta completa, incluyendo la válvula, esta vez basados en el modelo de (Thomson et al. 1989)
Gp= 0.33e−18.25 s
134 s2+18.5 s+1
Finalmente se trabajara con una planta mucho más compleja una planta modelada en el paper de título “Internal Model Based PID Control of Shell and Tube Heat Exchanger System” en el cual se incluye modelado de planta, sensor y disturbios.
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Informe Final– Control Avanzado
Gv= 0.133 s+1 Gp= 50e−s
30s+1Gs= 0.16
10 s+1
Modelado Válvula Modelado del proceso Modelador del sensor
2. SIMULACIONES DEL PROCESO 1 – SOLO PROCESOControlador PID sin Retardo
Kc=6.5282
T i=17.0596
T d=3.0948
PM=7.42 %
ts=56.97 s
ess=0
Controlador PID sin Retardo con Ruido Gaussiano
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Informe Final– Control Avanzado
Controlador PID con Retardo sin Perturbación
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Informe Final– Control Avanzado
Controlador PID con Retardo con Perturbación
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Informe Final– Control Avanzado
Usando Predictor Smith sin Ruido Gaussiano
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Informe Final– Control Avanzado
Usando Predictor Smith con Perturbación
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Informe Final– Control Avanzado
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Informe Final– Control Avanzado
3. SIMULACIONES DEL PROCESO + VALVULA
Controlador PID sin Retardo
Controlador PID sin Retardo con Ruido Gaussiano
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Informe Final– Control Avanzado
Controlador PID con Retardo sin Perturbación
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Informe Final– Control Avanzado
Controlador PID con Retardo con Perturbación
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Informe Final– Control Avanzado
Usando Predictor Smith sin Ruido Gaussiano
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Informe Final– Control Avanzado
Usando Predictor Smith con Perturbación
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Informe Final– Control Avanzado
4. SIMULACIONES DEL PROCESO + VALVULA + SENSOR + DISTURBIOS
Controlador PID sin Retardo
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Informe Final– Control Avanzado
Controlador PID sin Retardo con Perturbación
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Informe Final– Control Avanzado
Controlador PID con Retardo sin Perturbación
Controlador PID con Retardo con Perturbación
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Informe Final– Control Avanzado
Usando Predictor Smith sin Ruido Gaussiano
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Informe Final– Control Avanzado
Usando Predictor Smith con Perturbación
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Informe Final– Control Avanzado
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Informe Final– Control Avanzado
5. TABLA COMPARATIVA DE METODOLOGIAS DE CONTROL
PROCESO PM % ts (s) essPID 0 19.5 0
PID + Retardo 0 18.5 0PREDICTOR DE SMITH 0 20.9 0
PROCESO + VALVULA PM % ts (s) essPID 7.42 56.97 0
PID + Retardo 7.42 152.44 0PREDICTOR DE SMITH 0 203.9 0
PROCESO + VALVULA + SENSOR PM % ts (s) essPID 12.75 79.16 0
PID + Retardo 15.75 75.4 0PREDICTOR DE SMITH 13.9 73.1 0
6. CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES
7. BIBLIOGRAFÍA
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