Conventional Control vs. Robust Control on Heat-exchangers

Control de temperatura en intercambiadores de calor tipo coraza-tubo: una revisión realizada a la industria

“…El controlador PID sintonizado con el método de curva de reacción de Ziegler-Nichols (ZN) [24] es el método tradicional en la industria gracias a su simplicidad en las reglas de sintonía basadas en el decaimiento de 1/4 del error; este criterio de sintonía puede ocasionar un pobre amortiguamiento y poca robustez debido a las altas ganancias del controlador. En [10], [12], [23], [37] se realiza un control basado con estas reglas de sintonía para intercambiadores coraza-tubo simulados, en [11] se realiza una simulación adicionando un control anticipativo para el flujo de entrada, el cual disminuye el tiempo de establecimiento y el sobrepaso. En [21] se realiza un control PI Ziegler-Nichols versus la herramienta PIDTuner de Matlab® en un intercambiador de laboratorio de nivel industrial.…”

“…En cuento a las técnicas de control robusto tenemos el controlador H2 en [13], que garantiza la estabilidad interna del sistema y muestra una respuesta amortiguada y el controlador H∞ [12], [13] que garantiza estabilidad y desempeño (sub)óptimo. Ambos controladores garantizan margen de módulo, dinámica de seguimiento rápida y rechazo de ruido dependiendo de las restricciones físicas del sistema.…”

“…Este índice de desempeño determina la velocidad de respuesta. Es usado en[7],[10]-[12],[23],[37],[48].• Sobrepaso -Mp: máximo valor de temperatura de salida del producto que excede el valor final después de una alteración del sistema. Es un indicador de dinámicas subamortiguadas y/ó presencia de un cero en el semiplano complejo izquierdo.…”

“…Es un indicador de dinámicas subamortiguadas y/ó presencia de un cero en el semiplano complejo izquierdo. Junto al tiempo de establecimiento es usado en[7],[10]-[12],[23],[37],[48].En general, el sistema de control del intercambiador de calor busca minimizar el error de la variable de proceso, en función del tiempo transcurrido, después de haberse producido una alteración en el sistema (Cambio de la temperatura de entrada del producto, cambio del flujo del producto). La magnitud del error y el tiempo durante el cual existe, contribuyen a la definición de control óptimo[49].…”

Modelling and Controller Design for Temperature Control of Power Plant Heat Exchanger

“…PI-Ziegler Nichols (PI control) and H-Infinity (Robust control) are used for getting best sensitivity functions. The robust control reduced the overshoot compared to conventional PI control [12].…”