Doctorado en Ingeniería con Mención en Automatización, Control y Optimización de Procesos
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Browsing Doctorado en Ingeniería con Mención en Automatización, Control y Optimización de Procesos by Subject "Control predictivo -- Aplicación"
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Item Modelación y control de sistema de refrigeración en una planta experimental(Universidad de Piura, 2023-05-09) Manrique Silupú, José José; Ipanaqué Alama, WilliamLa tesis tiene como objetivo desarrollar una estrategia de control avanzado que permita realizar un adecuado enfriamiento y, a la vez, optimizar el consumo de energía eléctrico en comparación a los controles clásicos. Para ello, se propone el desarrollo de un modelo matemático del proceso de refrigeración por compresión de vapor, basado en ecuaciones de primeros principios y, además utilizando data experimental, que represente de forma aceptable la dinámica del proceso de enfriamiento. Por otro lado, a partir de los modelos obtenidos se han diseñado diferentes estrategias de control, como el control clásico PID y estrategias de control avanzado como el Generalized Predictive Control (GPC) y Model Predictive Control (MPC) con variables de estados. Las técnicas de control han sido implementadas en una planta experimental del Laboratorio de Sistemas Automático de Control (campus Piura de la Universidad de Piura) en tiempo real, con lo cual, se observa que las metodologías de control avanzado ofrecen mejor performance en el seguimiento de temperatura y del comportamiento de las variables manipulables que favorecen un menor desgaste del compresor. De esta forma, el algoritmo de control desarrollado busca favorecer a las pequeñas y medianas empresas, así como también a asociaciones de productores que cuentan con cámaras de refrigeración en sus instalaciones. Cabe mencionar que el sistema de refrigeración es una de las principales fuentes de consumo energético en una industria que cuenta con cadena de frío para la conservación de sus productos.Item Modelación y diseño de un sistema de control automático para tratamiento DIC en un proceso de secado(Universidad de Piura, 2023-04-28) Casaverde Pacherrez, Luis Alberto; Vásquez Díaz, EdilbertoLa tesis tiene como objetivo realizar un estudio de la tecnología de descompresión instantánea controlada (DIC) con la finalidad de desarrollar un modelo matemático que represente la realidad del proceso y posteriormente, se diseña y propone una estrategia de control adecuada a las características del proceso. En esta metodología se ha llegado a modelar el proceso DIC, considerando dos tipos de geometría; cilíndrica y cúbica, por medio de los procesos de transferencia de materia y energía, utilizando el método de diferencias finitas, para lo cual se ha utilizado el software de Matlab. Además, se ha validado el modelo y se ha logrado establecer que la mejor estrategia de control, es la de un controlador NLMPC, es decir un control predictivo no lineal, en base a una comparación con un sistema PID. Al respecto se ha simulado la planta y se controla la temperatura del producto durante el proceso DIC. El trabajo de investigación permitirá mejorar el desempeño de los procesos de deshidratado de frutas y por ende la calidad de los productos, para lo cual, considera desarrollar un modelamiento del proceso de secado; considerando los procesos de transferencia de materia y energía, y posteriormente desarrollar un sistema de control para el proceso de descompresión instantánea controlada (DIC). Se concluye que el modelo matemático formulado ayuda a entender el tratamiento DIC desde un punto de vista termodinámico, discretizando el proceso físico en pequeños tiempos y aplicando los balances de energía y masa para comprender los cambios de temperatura y contenido de humedad durante cada etapa del proceso. Asimismo, la modelación de procesos como el secado se tornan complejos al intentar reproducir la ocurrencia de mecanismos internos como son la transferencia de materia y energía en forma tridimensional.