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Title: Diseño y simulación de un controlador de tipo proporcional integral generalizado (GPI) aplicado a procesos químicos no lineales aproximables a modelos reducidos de primer orden con retardo (FOPDT)
Authors: Chacón Sánchez, Willian Iván
Vallejo Rodríguez, Jefferson Bolívar
Keywords: ELECTRÓNICA
PROCESOS QUÍMICOS
CONTROL DE PROCESOS
Issue Date: 18-Aug-2020
Publisher: Quito, 2020.
Citation: Chacón Sánchez, W. I. & /Vallejo Rodríguez, J. B. (2020). Diseño y simulación de un controlador de tipo proporcional integral generalizado (GPI) aplicado a procesos químicos no lineales aproximables a modelos reducidos de primer orden con retardo (FOPDT). 124 hojas. Quito : EPN.
Abstract: Until now, several advances have been developed in the Generalized Proportional Integral (GPI) control technique, which is based on integral reconstructors of the system states and is capable of rejecting different types of structured disturbances. This technique has been used in power electronic systems such as static converters, presenting good results, however, there is little or no development in chemical processes. For this reason, the present work proposes the development of a GPI controller applied to 3 different chemical processes: a mixing tank with variable delay time, a Van der Vusse reactor with inverse response and finally a CSTR system that presents non-linear dynamics. with different behavior in open loop according to the point of operation. To validate the results, a comparison will be carried out between the proposed GPI-type controller and a PID for each of the mentioned systems, using performance indexes, ISE (Square Integral Error), which evaluates the performance of a controller in terms of permanent regime as in the transitory part of the system response and TVu (Total variations of control efforts), which determines the smoothness of the control action.
Description: Hasta la actualidad se han desarrollado varios avances en la técnica de control Proporcional Integral Generalizada (GPI), la cual se fundamenta en reconstructores integrales de los estados del sistema y es capaz de rechazar diferentes tipos de perturbaciones estructuradas. Dicha técnica ha sido usada en sistemas electrónicos de potencia como conversores estáticos, presentando buenos resultados, no obstante, hay poco o ningún desarrollo en procesos químicos. Por este motivo, en el presente trabajo se propone el desarrollo de un controlador GPI aplicado a 3 diferentes procesos químicos: un tanque de mezclado con retardo variable, un reactor de Van der Vusse con respuesta inversa y finalmente un sistema CSTR que presenta dinámica no lineal, con comportamiento diferente a lazo abierto de acuerdo con el punto de operación donde trabaja. Para validar los resultados, se llevará a cabo una comparación entre el controlador propuesto de tipo GPI y un PID para cada uno de los sistemas mencionados, utilizando índices de desempeño, ISE (Error Cuadrado Integral), que evalúa el desempeño de un controlador tanto en régimen permanente como en la parte transitoria de la respuesta del sistema y TVu (Variaciones totales de esfuerzos de control), que determina la suavidad de la acción de control.
URI: http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/21145
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