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Análisis de la no linealidad en el control PID de procesos de fermentación

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dc.contributor Silva Campino, Javier
dc.creator González Galdames, José Ignacio
Fecha Ingreso dc.date.accessioned 2021-10-20T20:37:26Z
Fecha Disponible dc.date.available 2021-10-20T20:37:26Z
Fecha en Repositorio dc.date.issued 2021-10-20
Resumen dc.description <p>En la presente investigaci&oacute;n, se realiza un control de procesos para reactores biol&oacute;gicos continuos.Este control se modela utilizando tres tipos de modelos de crecimiento no lineales: Monod, Moser y Haldane.El control simple de procesos requiere la utilizaci&oacute;n de modelos lineales, y para ello se utilizan tres tipos de linealizaci&oacute;n conocidas como: linealizaci&oacute;n con serie de Taylor, linealizaci&oacute;n con m&eacute;todo &oacute;ptimo de linealizaci&oacute;n -OLM-, y linealizaci&oacute;n con m&eacute;todo &oacute;ptimo de linealizaci&oacute;n en componentes transientes -OLMTC-.La finalidad de este trabajo consiste en comparar los modelos de linealizaci&oacute;n estudiados y ver su efecto. En este caso, la configuraci&oacute;n de control escogida ser&aacute; el Turbodistato convencional, la cual considera como variable manipulada la velocidad de diluci&oacute;n -D- y como variable controlada la concentraci&oacute;n de biomasa -Xo-Con lo presentado anteriormente, se procede a calcular las funciones de transferencia asociadas a cada modelo. Con esto se desarrolla una estrategia de control realimentado y un lazo de control PID. Luego de esto, se procede a sintonizar los controladores PID, para luego generar respuestas de los lazos de control frente a cambios en la entrada o set-point.Las respuestas obtenidas se analizan mediante el error ISE e IAE.Una vez analizados ultimada esta fase, se ve su estabilidad en el dominio de frecuencias utilizando diagramas de Bode. Con ello se calcula el margen de fase y el margen de ganancia. Al considerar los lazos de control ideales, se obtienen algunos m&aacute;rgenes de ganancia indeterminados para los diferentes casos, esto indica que el sistema le falta excitaci&oacute;n -perturbaciones-.Los dem&aacute;s valores demuestran que el control de procesos se realiz&oacute; de manera exitosa.Del trabajo desarrollado, se concluye que la linealizaci&oacute;n OLMTC funciona de mejor manera frente a los modelos que presentan una mayor no linealidad -Haldane-. Sin embargo, frente a modelos m&aacute;s lineales -Monod-, no es relevante el cambio de linealizaci&oacute;n en el control de procesos</p>
Resumen dc.description last modification
Resumen dc.description Licenciado en Ciencias de la Ingeniería
Resumen dc.description Ingeniero Civil Químicotítulo
Resumen dc.description INGENIERIA CIVIL QUIMICA
Resumen dc.description <p>En la presente investigaci&oacute;n, se realiza un control de procesos para reactores biol&oacute;gicos continuos.Este control se modela utilizando tres tipos de modelos de crecimiento no lineales: Monod, Moser y Haldane.El control simple de procesos requiere la utilizaci&oacute;n de modelos lineales, y para ello se utilizan tres tipos de linealizaci&oacute;n conocidas como: linealizaci&oacute;n con serie de Taylor, linealizaci&oacute;n con m&eacute;todo &oacute;ptimo de linealizaci&oacute;n -OLM-, y linealizaci&oacute;n con m&eacute;todo &oacute;ptimo de linealizaci&oacute;n en componentes transientes -OLMTC-.La finalidad de este trabajo consiste en comparar los modelos de linealizaci&oacute;n estudiados y ver su efecto. En este caso, la configuraci&oacute;n de control escogida ser&aacute; el Turbodistato convencional, la cual considera como variable manipulada la velocidad de diluci&oacute;n -D- y como variable controlada la concentraci&oacute;n de biomasa -Xo-Con lo presentado anteriormente, se procede a calcular las funciones de transferencia asociadas a cada modelo. Con esto se desarrolla una estrategia de control realimentado y un lazo de control PID. Luego de esto, se procede a sintonizar los controladores PID, para luego generar respuestas de los lazos de control frente a cambios en la entrada o set-point.Las respuestas obtenidas se analizan mediante el error ISE e IAE.Una vez analizados ultimada esta fase, se ve su estabilidad en el dominio de frecuencias utilizando diagramas de Bode. Con ello se calcula el margen de fase y el margen de ganancia. Al considerar los lazos de control ideales, se obtienen algunos m&aacute;rgenes de ganancia indeterminados para los diferentes casos, esto indica que el sistema le falta excitaci&oacute;n -perturbaciones-.Los dem&aacute;s valores demuestran que el control de procesos se realiz&oacute; de manera exitosa.Del trabajo desarrollado, se concluye que la linealizaci&oacute;n OLMTC funciona de mejor manera frente a los modelos que presentan una mayor no linealidad -Haldane-. Sin embargo, frente a modelos m&aacute;s lineales -Monod-, no es relevante el cambio de linealizaci&oacute;n en el control de procesos</p>
Formato dc.format PDF
Lenguaje dc.language spa
dc.rights autorizado
dc.source http://opac.pucv.cl/pucv_txt/txt-9500/UCE9937_01.pdf
Materia dc.subject REACTORES BIOQUIMICOS
Materia dc.subject Reactores químicos
Materia dc.subject Enzimas
Materia dc.subject Biotecnología
Materia dc.subject FERMENTACION
Title dc.title Análisis de la no linealidad en el control PID de procesos de fermentación
Tipo dc.type texto


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