Control de temperatura de un reactor químico utilizando estrategias de control avanzado

Abstract

El presente informe de suficiencia está basado en la aplicación de las estrategias de control avanzado a fin de poder regular la temperatura de un reactor químico exotérmico. En el Capítulo I, realizaremos una breve introducción a los conceptos básicos utilizados en los reactores químicos, los objetivos y estrategias de control avanzado empleados, así como de las herramientas matemáticas e informáticas empleadas para el estudio del reactor químico. En el Capítulo II, se analizará al reactor desde el punto de vista netamente físico su comportamiento, es decir lo analizaremos a través de balances de masa y energía, mas no desde las reacciones químicas que se producen en el reactor, dado que dicho análisis es de estudio de la ingeniería química. Como resultado de ese análisis obtendremos el modelo matemático del reactor químico exotérmico. En el Capítulo III, se verá el tratamiento que se le da al modelo matemático del Reactor a fin de poder hacer nuestro análisis de manera simplificada, realizamos en primer lugar la linealización, en segundo lugar, simplificamos el modelo matemático, y en tercer lugar procedemos a su discretización, con lo cual podremos analizar el comportamiento del sistema en lazo abierto es decir sin la aplicación de ningún controlador.

En el Capítulo IV, con la finalidad de poder comparar y poder apreciar que método de control es el más conveniente para realizar este control de temperatura, es la razón por el cual se realizamos un estudio simplificado de los principios y los algoritmos de los controladores óptimos cuadráticos y los controladores adaptivos En el Capítulo V, con los dos métodos de control avanzado estudiados en el Capítulo anterior, realizamos la programación correspondiente empleando el programa Matlab. En el Capítulo VI, se realizan las simulaciones correspondientes a los programas realizados en el Capítulo V, con lo cual podremos analizar el efecto de los dos controladores aplicados sobre el reactor químico.