Diseño de controladores PID avanzado para el control robusto de una unidad de ósmosis inversa de una planta desalinizadora de agua de mar
Partiendo de la problemática que implica el incremento significativo de la demanda de agua potable en los últimos años, así como su inminente escasez debido a las reservas limitadas de agua dulce, se plantea el aprovechamiento de las reservas de agua salada a través del proceso de desalinización...
| Autor Principal: | Rojas Carbajal, Diana Elizabeth |
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| Formato: | Tesis de Maestría |
| Idioma: | Español |
| Publicado: |
Pontificia Universidad Católica del Perú
2016
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| Materias: | |
| Acceso en línea: |
http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/6956 |
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| Sumario: |
Partiendo de la problemática que implica el incremento significativo de la
demanda de agua potable en los últimos años, así como su inminente escasez
debido a las reservas limitadas de agua dulce, se plantea el aprovechamiento de
las reservas de agua salada a través del proceso de desalinización mediante
ósmosis inversa.
El presente trabajo tiene como propósito establecer las bases para el desarrollo
de un sistema de control y su implementación en una unidad de ósmosis inversa
de una planta desalinizadora de agua de mar. Se requiere de un control efectivo
de dichas plantas para producir agua potable en la cantidad y calidad requerida,
por lo cual es necesario utilizar técnicas adecuadas de control.
Dentro de este contexto se plantea una solución desde el punto de vista de la
Ingeniería de Control y Automatización, desarrollando controladores PID
avanzado basados en el método MIGO para el control robusto de las variables
críticas de una unidad de ósmosis inversa.
Para alcanzar éste propósito se realizó una revisión del estado de arte de los
controladores PID y de los sistemas de control de plantas de ósmosis inversa.
Después de analizar dichos sistemas de control y debido a que los controladores
convencionales no ofrecen un control efectivo, se propone el desarrollo de un
controlador PID avanzado mediante el método MIGO para su aplicación en una
unidad de ósmosis inversa. Para ello se estudiaron modelos matemáticos que
caractericen el comportamiento dinámico de las variables críticas de una unidad
de ósmosis inversa y luego se procedió al diseño de los controladores PID
avanzado.
Se diseñaron los controladores PID avanzado basados en el método MIGO luego
de haber realizado el desacoplamiento de una unidad de ósmosis. Se simuló el
sistema de control con el PID-MIGO en Matlab/Simulink, bajo diferentes
condiciones de operación nominal, en presencia de perturbaciones y de señales
ruidosas, obteniendo buenos resultados de control y robustez, superando a los
controladores PID convencionales. Finalmente se realizó una propuesta de
implementación práctica del sistema de control desarrollado, basada en la
aplicación de un PLC, una PC y un cliente/servidor OPC. |
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