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Facultad de Ingeniería en Electricidad y Computación Identificación y diseño del controlador para un sistema de regulación de nivel en una caldera. TESINA.

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Presentación del tema: "Facultad de Ingeniería en Electricidad y Computación Identificación y diseño del controlador para un sistema de regulación de nivel en una caldera. TESINA."— Transcripción de la presentación:

1 Facultad de Ingeniería en Electricidad y Computación Identificación y diseño del controlador para un sistema de regulación de nivel en una caldera. TESINA DE SEMINARIO Previo a la obtención del Título de: INGENIERO EN ELECTRICIDAD ESPECIALIZACIÓN ELECTRÓNICA Y AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL Presentada por: César Ernesto Wonsang Valle Carlos Eduardo Méndez Acevedo

2 Obtención de un modelo aproximado a una planta real utilizando el método experimental de identificación de sistemas. Diseñar un controlador acorde a la planta identificada. Dar a conocer a la comunidad de la Espol y otras universidades esta técnica de uso practico en la industria.

3 Función de una caldera Tipos de Calderas Partes de la Caldera

4 APLICACIONES Plantas industriales (industrias petroleras y de alimentos) Sistemas electrónicos en general Sistemas Biológicos y Bio- informáticos. Sistemas económicos y financieros. Sistemas sociales (desordenes y enfermedades). DESARROLLO: Diseño del experimento y ejecución. Pre procesamiento de los datos. Selección de la estructura del modelo. Estimación de Parámetros. Validación del Modelo.

5 Modelo matemático del calderín Modelo matemático de la zona de combustión Modelo matemático del recalentador Modelo matemático del pre calentador de aire Modelo matemático del colector de vapor

6 Balance de materia:

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8 El modelo obtenido para el calderín se muestra en la figura :

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10 Si la energía interna esentonces : Balance de Energía:

11 Donde (entalpía de condensación). Después:

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13 Con estos análisis previos se presenta el balance de energía en simulink.

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15 Entrada Step de 30000lb/h correspondiente al set point de la caldera

16 Existe un efecto integrador por lo cual el sistema es inestable

17 Respuesta de la planta en lazo cerrado

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20 PRBS

21 MSS

22 La gráfica de la correlación se observa una relación o función diferente a una constante los cual nos dice que existe una dinámica entra nuestra señal de entrada y salida.

23 Remover la media (se asemeje al ruido blanco ya que esta señal sería más amigable )

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25 Análisis de Correlación: Tiempo de estabilización Tiempo muerto Numero de orden de la función Tao dominante Análisis Espectral: Obtener la respuesta de frecuencia, específicamente la ganancia de banda media.

26 Orden de Filtro por default igual a 10

27 Blackman Tukey(Resolución de frecuencia por defecto)

28 Los métodos utilizados fueron: ARX ARMX OE BJ

29 Coeficientes (na=2,nb=2,nk=1)

30 Coeficientes (na=2,nb=1, nc=2,nk=1)

31 Coeficientes (na=4,nb=1, nc=4,nk=4)

32 Coeficientes (nb=1 nf=2 nk=3)

33 Coeficientes (nb=1 nc=2 nd=2 nf=2 nk=1)

34 Para tomar la decisión del método nos valemos de la respuesta al escalón, debido a que BJ y ARMAX 2121 son parecidas, como lo muestra la gráfica. BJ ARMAX

35 La respuesta obtenida que describe el comportamiento de nuestra planta es: Modelo para señales discretas: A(q)y(t) = B(q)u(t) + C(q)e(t) A(q) = ( ) q^ ( ) q^-2 B(q) = ( e-007) q^-1 C(q) = ( ) q^ ( ) q^-2

36 Exportamos nuestra planta a SISOTOOL

37 Respuesta Discreta a continua

38 Trayectoria de raices

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43 POR TODO LO ENSEÑADO…


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