Control por modos deslizantes de un sistema de intercambio de calor: validación experimental



Document title: Control por modos deslizantes de un sistema de intercambio de calor: validación experimental
Journal: Enfoque UTE
Database: PERIÓDICA
System number: 000428226
ISSN: 1390-6542
Authors: 1
1
Institutions: 1Universidad de Guadalajara, Guadalajara, Jalisco. México
Year:
Season: Oct-Dic
Volumen: 9
Number: 4
Pages: 110-119
Country: Ecuador
Language: Español
Document type: Artículo
Approach: Analítico, descriptivo
Spanish abstract El control por modos deslizantes (SMC, por sus siglas en inglés) es uno de los métodosde control robusto y no lineal, cuyo procedimiento sistemático de diseño proporciona una solución directa para la entrada de control. El método tiene varias ventajas tales como robustez contra perturbaciones externas y variaciones de parámetros impredecibles. En el presente trabajose diseñan, validan y comparan dos técnicas de SMC convencionales que usan superficies deslizantesbasadasen el error y en la integral delerror, respectivamente, para un sistema de intercambiode calor compuesto de un calentador eléctrico de paso, cuyo objetivo de control es regular latemperatura del fluido a la salida del equipo, bajo la influencia deperturbaciones externas,tales como variaciones en el flujo y la temperatura de entrada del fluido, manipulando la corriente eléctrica que pasa por la resistencia del calentador. Los dos algoritmos de SMC son analizadosmediante simulaciones numéricas y su desempeño se compara a través de la integral del valorabsoluto del error y la integral del valor absoluto de la entrada de control, seleccionándose elmejor para ser probado experimentalmente. Los resultados experimentales indican que el SMCes capaz decumplir el objetivo de control con un desempeño satisfactorio
English abstract Sliding modes control (SMC) is a nonlinear control method with a systematic design procedure that allows to obtain anexplicit solution for the control input. This method has some advantages, such as robustness against external disturbances and unpredictable parametric variations. On this work, two conventional SMC techniques, one using the error and other using the error integral, are designed and validated in a heat exchange system composed of a single pass circulation electric heater, whose control objective is to regulate the output temperature of the fluid, under the influence of external disturbances, such as variations in the flow and inflow temperature, manipulating the electric current passing through the heater resistance. The two SMC algorithms are analyzed using numerical simulations and their performance is compared through the integral absolute error and the integral absolute control input, selecting the best one to be tested experimentally. The experimental results indicate that the SMC is capable of fulfilling the control objective with satisfactory performance
Disciplines: Ingeniería
Keyword: Ingeniería de control,
Ingeniería eléctrica,
Control robusto,
Control por modo deslizante,
Intercambio de calor,
Control no lineal
Keyword: Control engineering,
Electrical engineering,
Robust control,
Sliding mode control,
Heat exchange,
Nonlinear control
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