Modelado análisis y control de un evaporador de doble efecto

Abstract

En este trabajo se presenta el desarrollo del modelo matemático y el sistema de control de un evaporador de doble efecto utilizado para concentrar mezclas de trietilen-glicol en agua. A partir de los balances de materia y energía se obtiene el modelo no lineal del proceso, formado por cinco variables de estado tres entradas de control y tres entradas de perturbación. El análisis de las condiciones de estado estacionario permite obtener el punto de equilibrio, a partir del cual se obtiene el modelo lineal del proceso, resultando un sistema MIMO con fuertes interacciones entre los bucles. Dado que la matriz transferencia es 3x3, el diseño clásico basado en reguladores PI y controladores de no interacción resulta complejo, por lo que se propone una metodología de control por asignación de polos junto con el número de integradores necesarios para conseguir las modificaciones deseadas en los puntos de consigna, y a la vez obtener un buen rechazo de perturbaciones. La metodología propuesta se comprueba a través de simulación del modelo desarrollado suponiendo que todas las variables de estado están disponibles para medida.