Modelado y sintonización de parámetros PID para el control de presión durante el trasiego en la planta Aero Gas del Norte

Abstract

En el trabajo desarrollado nos acercamos al logro de las ganancias de PID en el control de la presión durante el proceso del trasiego. Durante este proceso de operación existe el problema del aumento y disminución brusco de presión al abrir y cerrar las válvulas, lo que nos exige tener un control que nos disminuya estas variaciones de presión durante el proceso del trasiego. Se exige y es una necesidad de mantener la presión adecuada durante el trasiego no solo debido a los costos económicos que puede generar un accidente, sino también debido a la seguridad ambiental y humana durante el proceso. Todo esto hace que este tema de investigación sea relevante y ampliamente estudiado en el futuro. En este trabajo, se describió el funcionamiento del trasiego, presentando conceptos básicos, pero importantes para la comprensión del tema Lo más sobresaliente sobre el conocimiento del modelado y sintonización de los parámetros PID se enfatiza a lo largo del texto. Para aplicar el método de control, se genera el modelo matemático linealizada del proceso de trasiego no lineal, que se representó en función de la Transformada de Laplace. Es importante tener en cuenta que la linealización del modelo fue necesaria para poder aplicar la teoría de control y obtener las ganancias del controlador, pero una vez obtenido, este controlador se aplicó sobre el proceso no lineal para determinar el rendimiento de respuesta del sistema controlado. Se agregó un retraso de tiempo en la medición de la presión durante el trasiego, lo que deteriora el rendimiento de los sistemas de circuito cerrado, con el fin de hacer que la presión tenga fluctuaciones. Los controladores desarrollados consideraron este retraso en el cálculo de sus ganancias. Se estudiaron tres teorías de control del tipo IMC para probar su desempeño en el proceso de trasiego. El controlador IMC tradicional propuesto por Rivera (1986) genera un mejor rendimiento que el controlador SIMC, sin embargo, la metodología SIMC tiene la ventaja de su formulación algebraica para obtener las ganancias de rendimiento óptimas para este controlador. La adición de un filtro en la señal de referencia propuesta por Jin Liu (2014) genera un mejor rendimiento en respuesta al paso y la perturbación del sistema. Las tres metodologías se implementaron por separado para obtener el ajuste de las ganancias PID.