Eliana Ormeño Mejía. Miguel Vivert del Pino

1. Identificación y diseño del controlador para un sistema regulador de presión en una planta de refrigeración. Eliana Ormeño Mejía. Miguel Vivert del Pino

2. OBJETIVOS • Obtener una representación matemática de un proceso de refrigeración industrial, mediante técnicas experimentales de identificación. • Diseñar un adecuado controlador que permita manipular la temperatura en un rango deseado para el modelo obtenido e implementarlo en el sistema real. • Optimizar un proceso frigorífico industrial

3. Ciclo de refrigeración por compresión mecánica de vapor

4. Objetivos de control del proceso Controlar la temperatura dentro de una cámara frigorífica. Para ello sabemos que: • La temperatura del refrigerante guarda relación con la presión. • La presión de vaporización esta determinada por el dispositivo de expansión.

5. Diseño de la Planta Bases del diseño: • Temperatura mínima a alcanzar. • Tiempo en que se desea alcanzar dicha temperatura. • Volumen interno o externo de la cámara.

6. Diagrama de la planta

7. Componentes de la planta • Compresor • Condensador forzado • Evaporador • Filtro deshidratador • Visor liquido • Válvula solenoide • Tubo capilar • Acumulador de succión. • Tanque recibidor de líquido • Presostato • Sensores de presión y temperatura • Cámara de enfriamiento

8. Sistema Real

9. Circuitos eléctricos y electrónicos • Circuito de mando del sistema de refrigeración • Circuito de mando de la resistencia de carga • Protecciones generales • Circuito de fuerza • Circuito acondicionador de señal de los sensores de temperatura • Circuito de control

10. Circuitos eléctricos y electrónicos

11. Diseño de la señal de entrada • La señal debe ser amigable con la planta. • Debe ser lo más corta posible. • Debe considerarse el Tao dominante de la planta. • Elegir un periodo de muestreo adecuado para no malgastar recursos del ordenador.

12. Obtención del Tao.

13. Varias pruebas al escalón.

14. Señales Multiseno generadas

15. Señal Multiseno escogida

16. Serie de tiempo de la señal Multiseno

17. Adquisición de datos y tratamiento de las señales.

18. Adquisición de datos y tratamiento de las señales. Respuesta de la Planta: Respuesta de la Planta filtrada:

19. Selección de los datos para el proceso de identificación

20. Selección de los datos para el proceso de identificación

21. Selección de los datos para el proceso de identificación La señal y1 está compuesta por 1080 muestras. Se han escogido: • 540 datos para la estimación del modelo (y1e). • 540 datos para la validación (y1v).

22. Identificación Paramétrica: Selección del modelo • Luego de realizar varias pruebas con cada uno de las estructuras paramétricas se escogieron las mejores.

23. Simulación de la armax7652 con los datos de validación.

24. Análisis residual.

25. Modelo escogido • Se escogió el modelo ARMAX7652 quedando la siguiente función de transferencia en LAPLACE.

26. Simulación del modelo

27. Resultados de la Simulación

28. Diseño del controlador Esquema de lazo cerrado de la planta

29. Función de transferencia y constantes del compensador

30. Pruebas con el controlador en la planta real

31. Respuesta de la planta en el tiempo

32. Conclusiones • Luego de realizar varias pruebas con diferente estructura de modelos, se puede concluir que el modelo que mejor se ajusta a nuestro sistema es el ARMAX. • Para la validación del modelo matemático determinado se usaron datos de pruebas con la planta real, los que demostraron que proceso de identificación fue realizado con éxito.

33. Recomendaciones • Realizar varias pruebas con varias señales de entrada para observar cual se aproxima más al original. • Seleccionar la variable de control que sea más lineal posible sino es el caso, intentar por medio del ordenador linealizarla.

34. ¿…?

35. ¡Muchas Gracias!

36. Un trabajo que aspira, aunque sea humildemente, a ser considerado como una pieza de arte, debe encontrar su justificación en cada línea.Joseph Conrad.