Facultad de Ciencias e Ingeniería
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Ítem Texto completo enlazado Diseño y propuesta de implementación del control de nivel en un proceso de dos tanques acoplados mediante control predictivo(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-02-14) Oré Sánchez, Diego Alejandro; Sotomayor Moriano, Juan JavierLa presencia de tanques hidráulicos en actividades industriales es recurrente debido a la gran cantidad de industrias que utilizan fluidos en sus procesos de producción. Para el correcto funcionamiento de estos procesos, es necesario contar con un adecuado control del nivel para que se logre aprovechar al máximo los recursos hidráulicos. En este trabajo se desarrolla un sistema de control de nivel multivariable aplicado a una planta de dos tanques acoplados, el cual es un proceso frecuente en la industria, asimismo, para este fin, se utilizó una estrategia del control predictivo basado en modelo, denominada control predictivo por matriz dinámica. Esta investigación comienza revisando el estado del arte de las técnicas de control que se han diseñado para estos procesos basadas en teorías de control clásico, control moderno y control avanzado, entre estos últimos los controladores predictivos. Luego se presenta la base teórica del control predictivo por matriz dinámica. De igual manera, se describe el modelo matemático lineal de la planta piloto de dos tanques acoplados del Laboratorio de Control Avanzado de la PUCP el cual servirá como modelo de referencia para el diseño. Posteriormente, se procede a diseñar el controlador requerido para esta aplicación. En el proceso de sintonización de los parámetros del mismo se aplicaron dos métodos recopilados de la literatura: el clásico de Shridar y Cooper y otro basado en el algoritmo de optimización PSO. Las respectivas simulaciones están orientadas a comparar el desempeño del controlador sintonizado con cada uno de estos métodos a fin de identificar las ventajas que ofrece cada uno. Finalmente, se desarrolla una propuesta de implementación del controlador diseñado con el propósito de mostrar una forma posible de implementar el diseño obtenido en un entorno industrial.Ítem Texto completo enlazado Diseño del control de nivel de un sistema hidráulico de dos tanques acoplados empleando control adaptativo por modelo de referencia(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-02-26) Maúrtua Morales, Aníbal Jesús; Sotomayor Moriano, Juan JavierEl presente trabajo de tesis consiste en el diseño del control de nivel de un sistema hidráulico de dos tanques acoplados empleando control adaptativo por modelo de referencia. Se usó la planta piloto que se encuentra en el Laboratorio de Control Avanzado para el modelamiento del proceso a controlar. El modelo dinámico de la planta se linealizó para obtener las funciones de transferencia de cada tanque y el efecto del acoplamiento entre ellos. Luego se diseñó un control por desacoplo, a través del cual se busca reducir la interacción entre ambos tanques, para que el sistema multivariable se convirtiera dos sistemas de una entrada y una salida, para cada uno de los cuales se diseñará un controlador. El controlador se sirve de un modelo de referencia con las características deseadas, el cual se diseña a partir del lazo cerrado de un controlador PI con la función de transferencia de un tanque desacoplado. El sistema de adaptación se diseña a partir de la regla MIT (Massachusetts Institute of Technology), que usa una función de costo con el error entre el modelo y la planta para obtener los parámetros de la ley de control para cada tanque. En las pruebas con el modelo de la planta no lineal implementado en Simulink, se pudo comprobar que cuando la altura de uno de los tanques varía al seguir el nivel de referencia, la perturbación ocasionada en el otro tanque era corregida rápidamente por el controlador, por lo que se pudo mantener un nivel de referencia deseado en cada tanque independientemente del otro. Finalmente se elaboró una propuesta para la implementación del control adaptativo por modelo de referencia diseñado.