Control multivariable para un evaporador de circulación forzada mediante realimentación del vector de estado

Abstract

El presente trabajo de investigación consiste en el diseño de un controlador multivariable mediante realimentación del vector de estado para un proceso de evaporación de recirculación forzada, el cual es utilizado típicamente en los centrales azucareros, producción de alúmina e industria papelera. Este proceso posee comportamiento no lineal y elevada interacción entre sus variables controladas y manipuladas requiriendo la aplicación de algoritmos de control avanzado para lograr un adecuado control del proceso. Para realizar el diseño del controlador, se obtuvo el modelo no lineal y modelo linealizado del evaporador, luego se diseñó el controlador multivariable a través del método de control no lineal mediante linealización aproximada; finalmente se realizó la simulación del proceso con el controlador y se comparó su desempeño con el esquema de control convencional por realimentación. Al comparar ambos esquemas de control, se observó que los mismos permitieron controlar las variables en los puntos operativos de referencia, tanto en las perturbaciones como en los cambios de los puntos de ajuste; sin embargo, el control multivariable funcionó de manera más eficiente reduciendo la interacción considerablemente y controlando las variables más rápido y de forma estable en comparación con el esquema de lazos independientes por realimentación. Los resultados obtenidos son completamente satisfactorios marcando una importante mejora al aplicar el control multivariable, ya que existe un potencial beneficio económico asociado al control de composición de la producción, evitando el reproceso, manteniendo la estabilidad del proceso y las especificaciones de calidad del producto final.