Esquemas de control lineal PI para procesos distribuidos - Urrea García, Galo Rafael (Universidad Autónoma Metropolitana, 2008)
A pesar del creciente esfuerzo de investigación para el desarrollo y aplicación de sistemas no lineales para el control de procesos, los esquemas lineales con estructura PID continúan teniendo un uso extensivo en el control de procesos industriales. En particular los esquemas basados en control PI clásico se distinguen por su fácil implementación y comprensión a nivel operativo. Teniendo esto en mente, en el presente trabajo exploramos la aplicación de esquemas de control PI para una clase de procesos químicos que muestran una naturaleza dinámica distribuida. Con este propósito se presentan una serie de esquemas simples de control lineal PI en los cuales se explotan características dinámicas de los procesos distribuidos con el objetivo de obtener mejores desempeños de control manteniendo las características de simplicidad de los esquemas lineales de control. Buscamos desarrollar esquemas que sean factibles de implementar de manera sistemática pero tomando en cuenta aspectos derivados de los fenómenos físicos que afectan la dinámica de cada proceso en particular. El propósito es obtener esquemas de control que presenten un mejor desempeño que los esquemas simples PI y que conserven una estructura simple y de fácil implementación. Como ejemplo de esto estudiamos la aplicación de un esquema de control en cascada que emplea dos mediciones de temperatura en el elemento secundario del lazo de control para una torre de destilación y para un reactor tubular. Esta simple modificación respecto a los esquemas convencionales permite aprovechar la dinámica de transporte axial de estos procesos. Un tercer caso de estudio es el desarrollo de un esquema lineal de control PI basado en estimador para sistemas con retardo. Los resultados obtenidos mediante simulación muestran que es posible superar las limitaciones que muestran los esquemas basados en control lineal PI aplicados a procesos no lineales y de parámetros distribuidos, permitiendo hasta un cierto grado, mejorar el desempeño de control manteniendo una estructura simple.