Fenómenos no lineales en el control de reactores continuos tipo tanque agitados

Resumo

Los reactores continuos tipo tanque agitados (RTCA), pueden considerarse como sistemas emblemáticos desde el punto de vista del modelado y control. Esto es debido a las no linealidades asociadas al modelo, cuando opera en régimen de auto-regulación o con algún tipo de control añadido. En este trabajo, se estudian distintos tipos de fenómenos no lineales en un reactor donde se da una reacción exotérmica de pseudo primer orden. A partir del análisis de las bifurcaciones del sistema, se analizan las condiciones de funcionamiento del reactor, y como la variación de la temperatura y composición de la corriente de entrada puede dar lugar a ciclos límites, cuya estabilidad se investiga a partir de los autovalores de la matriz de monodromía. Cuando aparece comportamiento auto-oscilante, se comprueba que una perturbación periódica en el caudal de fluido refrigerante, puede dar lugar a caos determinista, el cual se estudia a través de la dependencia sensible. Utilizando técnicas de control no lineal se investiga la linealización exacta entrada-salida, demostrando como es posible diseñar diferentes controles que eviten la dinámica caótica y den comportamiento regular o bien oscilante.