Sistema de control de secado de artículos húmedos usando control avanzado

Abstract

El presente trabajo aborda el problema de el secado de artículos húmedos empleando técnicas de control avanzado como son: control óptimo cuadrático proporcional integral, control predictivo basado en modelos con algoritmo de control escalar, control predictivo basado en modelos con algoritmo de control matricial, y control adaptivo con autosintonización. Este estudio va a determinar que la mejor opción resulta el sistema de control óptimo con observador óptimo de estados, en el sentido de que el comportamiento del sistema no se distorsiona en demasía en presencia de variaciones de los parámetros críticos, como es el caso del tiempo muerto del sistema. El secado de los artículos húmedos se basa en el principio de que un artículo puede ser considerado secado si es que pierde una determinada cantidad de humedad por la acción de un agente calefactor. Es importante anotar que la cantidad de humedad que debe contener un artículo para ser considerado secado depende de la naturaleza y del destino final del mismo artículo. El elemento de medición del sistema de secado es un sensor de humedad del tipo industrial. El elemento calefactor es un horno eléctrico, cuya resistencia de calefacción está alimentada por un banco de tiristores. Este banco de tiristores recibe una corriente de control generada por el controlador del sistema de secado. El sistema de secado trabaja como sigue: los artículos sometidos a secado, son posicionados en una banda transportadora que se desplaza a velocidad constante a través de un horno. Un sensor de humedad ubicado a una determinada distancia del horno detecta la humedad de los artículos y genera un voltaje proporcional a la humedad sensada. Este voltaje se compara con un voltaje de referencia. Si existe un error, entonces el algoritmo de control procesa este error y genera una señal de corriente que es capaz de activar el banco de los tiristores, para hacer la corrección en la potencia de calefacción.