Diseño de un sistema de control avanzado para regular la velocidad de una turbina de vapor acoplada a un generador DC

Abstract

Diseño de un sistema de control avanzado para regular la velocidad de una turbina de vapor acoplada a un generador DC Advanced controller design for speed control in a steam turbine coupled to DC generator Resumen− El artículo presenta la metodología para el diseño de dos estrategias de control, LQG (Linear Quadratic Gaussian Control) y DMPC (Discrete Time Model Predictive Control), para regular la velocidad de una turbina de vapor acoplada a un generador DC de excitación independiente. La dinámica del sistema es representada por un modelo lineal en el cual los parámetros del modelo se calculan a partir de un algoritmo de optimización. Las estrategias de control se implementan en el sistema de control distribuido (DCS), Delta V. El objetivo es mantener constante la velocidad ante variaciones de la presión en la tubería de vapor y modificación de la resistencia del bobinado de campo del generador DC.Palabras clave− Turbina de vapor, generador DC, control LQG, control DMPC.Abstract− The paper presents the methodology for the design of two control strategies, LQG (Linear-Quadratic-Gaussian Control) and DMPC (Discrete Time Model Predictive Control), for speed control in a steam turbine coupled to separately excited DC generator. The dynamics of the system is represented by a linear model in which the model parameters are calculated using an optimization algorithm. The control strategies were implemented on a distributed control system (DCS), Delta V. The goal is to maintain the speed constant despite the variation of pressure in the steam pipeline and changes in the field resistance of the DC generator.

Diseño de un controlador lineal cuadrático gaussiano y un controlador autosintonizado por asignación de polos para el control del voltaje de un generador CD

“…En [1] se describe la implementación de un controlador LQG y de un regulador lineal cuadrático (LQR) para controlar la dinámica del vuelo lateral y longitudinal en la simulación de vuelo de una aeronave con el fin de lograr una estabilidad robusta. En el trabajo realizado por [2] se presenta el diseño de dos estrategias de control, un controlador LQG y un controlador DMPC (Discrete Time Model Predictive Control) para regular la velocidad de una turbina de vapor acoplada a un generador CD, con el fin de mantener constante la velocidad ante variaciones de presión en la tubería de vapor. Rodríguez, Murilo y Silva [3] investigan el comportamiento de un sistema de dirección eléctrica asistida al aplicar un controlador LQG discreto; implementan este controlador debido a su estabilidad y robustez aun cuando el sistema se encuentra sometido a ruidos y perturbaciones.…”

Thermomechanical response of a viscoelastic Ni-Ti – Shape Memory Alloy composite beam

“…In particular, the cold elasticity modulus of the Ni-Ti wires, according to the literature [2], increases from about E M = 22 GPa, in the martensitic phase to E A = 66 GPa, in the austenite phase, when the temperature increases from 21 to 60 °C (E A ≈3E M ). And, since natural frequencies of structures are affected by stiffness, this inherent feature of Ni-Ti can be explored in vibration control [4], for instance, to avoid a resonance problem [5].…”

“…The manufacture of the beams can be considered from the manufacture of the pipes incorporating the wire and guarantee the complete spinning and better contact with the matrix, in order to perceive a better response of the increase of the effective bending modulus of the manufactured beams. Experimental and analytical setup on the mechanical behavior of Shape Memory Alloy Hybrid Composite Beams was development as basis on vibration control systems for industrial pipes that carry hot water [5].…”