Conceptos básicos sobre instrumentación para medición y control de procesos
En todo proceso, entendido este como la función y operaciones utilizadas en tratamiento de material, la ingeniería de procesos persigue los siguientes objetivos:Mejorar la calidad del producto que se está produciendo.Disminuir el costo de producción; ello se consigue operando en regímenes óptimos que hagan posible un mínimo consumo de materias primas y energía y minimicen, al mismo tiempo, los desgastes de equipos e instalaciones.Introducir seguridad a las operaciones, tanto en lo relativo a máquinas como personas.De allí la necesidad indispensable de incorporar al proceso dispositivos que permitan controlar sus diversas variables en forma tan exacta como se requiera, con el fin de satisfacer las especificaciones del producto.
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Conceptos básicos sobre instrumentación para medición y control de procesos
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Desarrollo de una estación experimental multipropósito para la enseñanza en control de procesos
En este documento se presenta el desarrollo de un equipo de laboratorio para el estudio, entrenamiento e investigación en control de procesos. Usuarios de diferentes disciplinas relacionados con la academia, la investigación y tareas de entrenamiento a nivel de pregrado, postgrado y consultoría industrial determinaron los requerimientos de diseño. Se muestra el diseño de un proceso de nivel de líquido de dinámica variable (hasta tercer orden) interactuante que permite incluir no linealidades y tiempo muerto variable.
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Desarrollo de una estación experimental multipropósito para la enseñanza en control de procesos
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Instrumentation & control , process control fundamentals
En las industrias de procesos, el control se refiere a la regulación de todos los aspectos de estos. Es muy importante tener un control preciso de variables tales la temperatura, la presión, el nivel y el flujo. Este documento es una introducción al control de procesos, su relevancia y la identificación de las distintas formas en cómo puede asegurarse un control preciso. Incluye los siguientes módulos:La importancia del control de procesosFundamentos de la teoría de controlComponentes de los lazos de control y simbología ISAAlgoritmos y ajuste de controladoresSistemas de control de procesos
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Thermodynamics as control theory
Aquí se explora la reducción de la termodinámica hasta mecánica estadística mediante el tratamiento de la primera como una teoría de control: una teoría donde las transiciones entre estados se pueden inducir sobre un sistema (asumiendo que obedezcan alguna dinámica subyacente conocida) mediante operaciones de una lista fija. Se recuperaron los resultados de termodinámica estándar en este marco a través de la suposición de que las operaciones disponibles no incluyen mediciones que afecten elecciones subsecuentes de operaciones.
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A feedback control method for addressing the production scheduling problem by considering energy consumption and makespan
En este documento se propone un método de control por retroalimentación para el problema de programación de producción teniendo en cuenta el consumo de energía y el makespan. Tal método trabaja en un marco de horizonte deslizante (rolling horizon), el cual establece el consumo energético y el makespan, y ajusta las importancias de los objetivos múltiples de optimización de la producción para el próximo periodo con base en la retroalimentación del consumo de energía y el makespan reales en periodos anteriores.
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Diseño de ecuaciones de sintonía para controladores PID (proporcional-integral-derivativo) implementados en fotobiorreactores
En esta investigación se desarrolló un conjunto de ecuaciones de sintonía para un fotobiorreactor usado para el cultivo de microalgas. El nivel de iluminación impacta significativamente en la tasa producción de biomasa y en los costos energéticos de este proceso, por lo que resulta deseable aprovechar la iluminación solar disponible. Sin embargo, la iluminación solar genera fluctuaciones en la energía incidente en el sistema que pueden conducir a oscilaciones en su temperatura, y afectar el comportamiento del sistema. Por lo tanto, se requiere emplear control automático para compensar estas perturbaciones y mantener las condiciones de operación.
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Diseño de un controlador PID con interfaz gráfica de control para un sistema de equilibrio bi-hélice
En este documento se muestra cómo se logró controlar un sistema de equilibrio de un grado de libertad de una barra con propulsores en sus extremos. Se describen las características mecánicas y eléctricas del proceso controlado, se detalla la ecuación clásica del control PID, los problemas que presenta en el momento de implementarse de manera real, y se plantean las soluciones para estos problemas a la vez que se va modificando el algoritmo de PID principiante.
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On feedback control techniques of nonlinear analytic systems
En este documento se presentan tres enfoques que abordan el control por retroalimentación de sistemas analíticos no lineales. El primero se concentra en la resolución de control óptimo empleando la ecuación de estado dependiente de Riccati. El segundo consiste en un procedimiento para construir una expresión analítica de una solución por retroalimentación de estado no lineal de un problema de regulación óptima con ayuda de las notaciones del tensor de Kronecker. El tercero emplea la estabilización asintótica global de sistemas polinomiales no lineales.
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Optimal feedback control for undamped wave equations by solving a HJB equation
En este documento se presenta un problema de control óptimo por retroalimentación de horizonte de tiempo finito para ecuaciones de onda semilineales. La ley de retroalimentación se puede derivar del principio de programación dinámica y se requiere para resolver la ecuación evolutiva de Hamilton-Jacobi-Bellman (HJB). Métodos clásicos de discretización basados en elementos finitos llevan a problemas aproximados gobernados por ODE en espacios de alta dimensión que vuelve inviable la resolución numérica mediante el enfoque HJB. Aquí se emplea una aproximación basada en elementos espectrales para discretizar la ecuación de onda.
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Optimization of the parameters of RISE feedback controller using genetic algorithm
Aquí se presenta una metodología de control basada en un algoritmo de control no lineal y una técnica de optimización. Se aplicó un controlador RISE (robust integral of the sign of the error) para el control de sistemas caóticos. Se obtuvieron los parámetros del controlador mediante algortimos genéticos. La metodología de control se implementó en dos sistemas Duffing-Holms y Van der Pol. Las simulaciones numéricas arrojaron buenos resultados del desempeño de este controlador.
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Optimization of the parameters of RISE feedback controller using genetic algorithm