Tanque de mezclado (V2): prealimentación

Antonio Sala, UPV

Dificultad: **** ,       Relevancia: ,      Duración: 09:47

Resumen:

Nota: En la grabación del vídeo existía un error (bastante irrelevante) en lo que respecta a prealimentación/desacoplamiento en el modelo del control en cascada. Ha sido corregido en el archivo .zip adjunto de materiales.

Este vídeo discute el feedforward (en ganancia estática) para el modelo de tanque de mezclado linealizado en el vídeo [tmrlin], una vez cerrado el bucle de control en cascada, de modo que las variables manipuladas son caudal de salida $re{f}_{Q_s}$ y caudal $q_B$. Los sensores para prealimentación serán el caudal y la pureza del reactivo entrante por la alimentación izquierda ($Q_a$, $x_{a,in}$). Obviamente, la decisión sobre si se compran o no dichos sensores podría venir aconsejada según la mejora de prestaciones con/sin prealimentación en simulaciones.

Sin asumir ningún desacoplamiento preexistente, la solución se obtiene con inversas de matrices (teoría en vídeo [ffdec]). Como el proceso tiene integradores, debe calcularse la prealimentación con los valores de las matrices de ganancia a una frecuencia suficientemente pequeña pero no cero, y comprobar que cambiando dicha frecuencia no cambian apreciablemente las matrices obtenidas (esto es, que existe el límite cuando $s\to 0$ de las matrices de prealimentación). En este vídeo, se ha usado el comando evalfr para llevar a cabo este paso.

Se analiza el significado físico de la matriz de prealimentación, comparándola con el cálculo de nuevos puntos de funcionamiento constante ante los nuevos valores de las variables de entrada no manipuladas: para pequeños incrementos, el resultado linealizado coincide con dicho cálculo de puntos de funcionamiento. Para incrementos grandes, se plantea la conveniencia de hacer un feedforward con los cálculos no lineales exactos como, de hecho, se hace en muchas aplicaciones mediante ratio control. En este caso de estudio, esto se realiza, por ejemplo, en el vídeo [tm2ffnl].

La prealimentación lineal asumiendo desacoplamiento preexistente, y la comparación con los resultados de este vídeo, se discuten en el vídeo [tmdcff2].

Colección completa [VER]:

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