Diseño de sistemas de control óptimo y adaptivo para un evaporador de doble efecto

Abstract

El presente estudio trata sobre el control multivariable de un evaporador de doble efecto empleando sistemas de control óptimo y adaptivo multivariables. El evaporador en estudio se emplea para procesar una solución concentrada de glicol trietileno, con el propósito de producir un flujo controlado de glicol con una determinada concentración también controlada. El evaporador de doble efecto es un proceso multivariable no cuadrado, debido a que posee tres entradas y dos salidas. El sistema de control óptimo consiste en un modelo dinámico lineal multi¬variable del proceso, una ley de control óptima cuadrática multivariable discreta y un observador de estados óptimo (también discreto y multivariable). El sistema de control adaptivo consiste en el modelo del proceso, de la forma canónica observable del proceso, de la ley de control óptima, del observador de estados multivariables, y del estimador de parámetros, el cual emplea la técnica de los mínimos cuadrados discreta y un observador de estados óptimos, también discreto y multivariable. Los estudios de simulación de los sistemas de control diseñados, van a de­ mostrar que las fuerzas de control: flujo de vapor en el primer efecto, flujo ele fondos en el primer efecto y flujo de fondos en el segundo efecto, logran estabilizar simultáneamente (satisfaciendo las especificaciones de diseño), la masa depositada en el primer efecto (primera salida) y la masa depositada en el seg1.mclo efecto (segunda salida), en presencia de cambios tipo escalón ele las señales de referencia o "set-points". En el caso del sistema de control adaptivo diseñado, las salidas se estabilizan a pesar de las variaciones extremas en los valores de los parámetros del proceso.