Control Robusto de Orden Fraccionario de la Presión del Vapor en el Domo Superior de una Caldera Bagacera

R. Rivas-Perez, F. Castillo-García, J. Sotomayor-Moriano, V. Feliu-Batlle
2014 Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial RIAI  
Resumen En el presente trabajo se desarrolla un controlador de orden fraccionario del tipo ID α-1 para el control robusto de la presión de vapor en el domo superior de una caldera bagacera, el cual posibilita aumentar la efectividad en el control, así como la eficiencia energética de estos equipos. La aplicación de un controlador de orden fraccionario se justifica por el hecho de que la dinámica del proceso objeto de estudio puede cambiar de forma drástica con la variación del calor especifico
more » ... e combustión (I). Se obtiene un modelo matemático nominal de la variación de la presión de vapor en el domo superior de la caldera bagacera. Los resultados de validación del modelo matemático obtenido muestran un elevado grado de adecuación. Mediante estudios experimentales se estimó el rango de variación de los parámetros dinámicos del modelo matemático obtenido cuando el calor específico de combustión varía en el rango de operación [I min , I max ]. El diseño del controlador ID α-1 se realiza en base a especificaciones en el dominio de la frecuencia. Se muestran los resultados comparativos de simulación del sistema de control desarrollado con controladores ID α-1 vs PI e ID α-1 vs PID, en el sentido de exhibir el mismo comportamiento dinámico en lazo cerrado para las especificaciones de la planta nominal y en presencia de perturbaciones. Estos resultados demuestran que cuando la ganancia de la presión del vapor en el domo superior de la caldera bagacera presenta variaciones en el rango [K min , K max ] el controlador ID α-1 diseñado exhibe mejores prestaciones, así como una mayor robustez. Copyright © 2014 CEA. Publicado por Elsevier España, S.L. Todos los derechos reservados. Palabras Clave: controlador de orden fraccionario ID α-1 , control robusto de presión de vapor, caldera bagacera, modelo matemático, eficiencia energética. * Autor en correspondencia. Correos electrónicos: rivas@electrica.cujae.edu.cu (R. Rivas-Perez), vicente.feliu@uclm.es (V. Feliu-Batlle), fernando.castillo@uclm.es (F. Castillo-Garcia), jsotom@pucp.edu.pe (J. Sotomayor-Moriano)
doi:10.1016/j.riai.2013.11.002 fatcat:6p6r3pcezjb3hibua5ofly7nyy