Sistema dos tanques mezclado+calentamiento (1): control multilazo (multiloop)

Antonio Sala, UPV

Dificultad: *** ,       Relevancia: ,      Duración: 11:59

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Resumen:

Este vídeo plantea el problema de control en un caso de estudio de control de un sistema con dos tanques y dos elementos calefactores, construido para diluir un cierto reactivo en agua y ser suministrado a una cierta temperatura aguas abajo. El caudal demandado será considerado una perturbación. El punto de operación será diluir 1 litro de reactivo en 5 de agua (concentración 1/6 de salida).

Primero se discute la selección de referencias primarias: temperatura y concentración en tanque 2, porque para eso se construye el proceso; también se pone referencia primaria de nivel, por seguridad y para que el tiempo de residencia de los fluidos tenga una menor variabilidad (aunque ese tiempo dependerá del caudal que atraviesa los tanques, por lo que la variabilidad será inevitable).

Segundo, se presetna la existencia de cuatro variables manipuladas: válvula de reactivo, de disolvente, intercambiador en tubería de entrada, calefactor en tanque de salida.

Existen siete sensores, pero en este vídeo primero se plantea elegir como sensores únicamente los de las referencias primarias (temperatura, concentración, nivel) y pensar en una estrategia multilazo. Por “sentido común” se discute que el caudal de agua se use para control de nivel, el caudal de reactivo se usará para concentración y el calentador en tanque de salida se usará para temperatura.

Si se desea un poco más de detalle basado en “modelos” en vez de “sentido común” sobre los emparejamientos para multiloop en el subsistema de nivel y mezclado, se remite al vídeo [mzrga] donde se detalla modelado, linealización y matriz de ganancia relativa para este caso de estudio. Pero, vaya, lo mejor es que el disen~o RGA y el sentido común coincidan, obviamente.

El exceso de variables manipuladas y de sensores podrá ser usado para mejorar prestaciones en estructuras cascada, ratio y feedforward que se discuten en el vídeo [estrx2b], continuación de éste.

Otro problema de mezclado, se plantea en un caso de estudio que comienza en el vídeo [tmplant], cuya visualización se aconseja.

Colección completa [VER]:

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