Optimizando el Sistema de Control del Enfriamiento de Clinker: Modelado del Proceso y Ajuste del Controlador
Autores: Tsamatsoulis, Dimitris
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Química
Palabras clave
Esfuerzos
Optimizar
Controlador PID
Enfriamiento de clínker
Enfriadores de rejilla
Software
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
Este documento tiene como objetivo presentar esfuerzos eficientes para optimizar el controlador proporcional-integral-derivativo (PID) del enfriamiento de clínker en enfriadores de parrilla, que tienen una parrilla fija y al menos dos móviles. El modelo de proceso contiene tres funciones de transferencia entre la velocidad de la parrilla móvil y las presiones de las parrillas estática y móvil. El software desarrollado logra la identificación de los parámetros del modelo utilizando datos industriales y mediante la implementación de métodos de regresión no lineales. El diseño del controlador PID sigue una técnica de modelado de bucle, imponiendo como restricción la máxima sensibilidad de la función de transferencia en bucle abierto y proporcionando un conjunto de PIDs que satisfacen un rango. Un simulador determina los conjuntos óptimos de PID entre los calculados en la etapa de diseño utilizando la integral del error absoluto como criterio de rendimiento. La combinación de una restricción de robustez con un criterio de rendimiento conduce a un área de controladores que pertenecen al rango de 1.2 a 1.35. El IAE está entre el 4.2% y el 4.8%, dependiendo del valor del punto de ajuste. Se pueden elegir e implementar conjuntos de PID ubicados cerca del medio de esta área en la operación rutinaria del enfriador.
Descripción
Este documento tiene como objetivo presentar esfuerzos eficientes para optimizar el controlador proporcional-integral-derivativo (PID) del enfriamiento de clínker en enfriadores de parrilla, que tienen una parrilla fija y al menos dos móviles. El modelo de proceso contiene tres funciones de transferencia entre la velocidad de la parrilla móvil y las presiones de las parrillas estática y móvil. El software desarrollado logra la identificación de los parámetros del modelo utilizando datos industriales y mediante la implementación de métodos de regresión no lineales. El diseño del controlador PID sigue una técnica de modelado de bucle, imponiendo como restricción la máxima sensibilidad de la función de transferencia en bucle abierto y proporcionando un conjunto de PIDs que satisfacen un rango. Un simulador determina los conjuntos óptimos de PID entre los calculados en la etapa de diseño utilizando la integral del error absoluto como criterio de rendimiento. La combinación de una restricción de robustez con un criterio de rendimiento conduce a un área de controladores que pertenecen al rango de 1.2 a 1.35. El IAE está entre el 4.2% y el 4.8%, dependiendo del valor del punto de ajuste. Se pueden elegir e implementar conjuntos de PID ubicados cerca del medio de esta área en la operación rutinaria del enfriador.