Estructura de control jerárquico aplicada a un reactor de amoniaco, tipo tubular, con enfriamiento intermedio
Título del documento: Estructura de control jerárquico aplicada a un reactor de amoniaco, tipo tubular, con enfriamiento intermedio
Revista: Revista mexicana de ingeniería química
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000352811
ISSN: 1665-2738
Autores: 1
2
1
1
Instituciones: 1Universidad Iberoamericana, Departamento de Física y Matemáticas, México, Distrito Federal. México
Año:
Periodo: Dic
Volumen: 9
Número: 3
Paginación: 329-341
País: México
Idioma: Español
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Analítico
Resumen en español Las estructuras de control jerárquicas son útiles en procesos altamente integrados puesto que descomponen un sistema complejo en varios subsistemas que pueden tener diferentes objetivos (e.g. estabilización, desempeño, optimización) o escalas de tiempo. En este trabajo se propone una estructura jerárquica para el control de un reactor de amoniaco con enfriamiento intermedio que es altamente no lineal y está fuertemente acoplado. El sistema de control jerárquico tiene tres niveles. El primer nivel está compuesto de controladores tipo PI y su principal objetivo es la estabilización. El segundo nivel está compuesto de un consolador interpolante que provee la temperatura de referencia para el control de la primera cama del reactor. Su objetivo es ampliar el rango de operación del controlador y por lo tanto mejorar el desempeño. El tercer nivel está compuesto de un optimizador cuyo objetivo es maximizar la producción de amoniaco. Los resultados muestran que la estructura jerárquica permite tener un control robusto y estable en un amplio rango de operación, manteniendo las salidas de control en su valor de referencia y rechazando las perturbaciones
Resumen en inglés Hierarchical control fractures eire useful in highly integrated processes, since they decompose a complex system in various subsystems, which may have different objectives (e.g. stabilization, performance, optimization) or scales of time. In this work, a hierarchical straciure ior the control of an ammonia reactor with cold–shot cooling, which is highly nonlinear and strongly coupled, is proposed. This hierarchical control system has three levels. The first level is composed of PI type controllers, and its main objective is stabilization. The second level is composed of an interpolated controller that provides the reference temperature for the control of the first bed of the reactor. Its objective is to extend the operating range of the controller and therefore, "to improve the performance. The Third level is composed of an optimizer whose objective is to maximize the ammonia production. The results show that the hierarchical structure results in a robust and stable controller in a large operating range, keeping the control outputs on its reference while rejecting the disturbances
Disciplinas: Ingeniería,
Química
Palabras clave: Ingeniería química,
Ingeniería de procesos,
Reactores,
Amoníaco,
Enfriamiento intermedio,
Control interpolante,
Control en cascada,
Catalizadores,
Modelos matemáticos,
Control jerárquico
Keyword: Engineering,
Chemistry,
Chemical engineering,
Processes engineering,
Reactors,
Ammonia,
Cold shot cooling,
Cascade control,
Catalysts,
Hierarchical control
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