Control predictivo

controlIntroducción al control predictivo implementado con matriz dinámica (DMC)
Versión preliminar

Docente: Dra. Marta Basualdo

CONTROL MULTIVARIABLE PREDICTIVO

El Control Multivariable Predictivo constituye el “estado del arte” en el campo de Control de Procesos. Se desarrolló originalmente para resolver problemas específicos de control de las plantas nucleares y de las refinerías.La tecnología de Control Multivariable se utiliza hoy en día en plantas químicas, sector alimentario, automóvil, metalurgia, industria papelera y otros entornos industriales. Se han hecho distintos estudios comparativos de los distintos algoritmos, la mayoría de los cuales quedan obsoletos incluso antes de publicarse porque el campo del Control Predictivo se encuentra en plena expansión y lastécnicas se mejoran continuamente. Existe un parecido notable entre todos los algoritmos de Control Multivariable Predictivo. Este texto presenta de forma genérica este tipo de algoritmos, no obstante cuando se trata de aspectos concretos se hace referencia al Controlador DMCPlus desarrollado por la empresa Aspentech. INDICE
1.INTRODUCCIÓN............................................................................................................................ 4 2. NIVELES DE AUTOMATIZACIÓN .............................................................................................. 5 3. TERMINOLOGÍA ........................................................................................................................... 6 3.1 VARIABLES CONTROLADAS................................................................................................... 6 3.2 VARIABLES MANIPULADAS.................................................................................................... 7 3.3 VARIABLES DE PERTURBACIÓN O FEEDFORWARD ............................................................ 7 3.4 GRADOS DE LIBERTAD............................................................................................................ 8 4. PROCESOS MULTIVARIABLES................................................................................................ 13 5. MODELO MATRICIAL DE UN PROCESO ............................................................................... 16 5.1 DEFINICIÓN DEL MODELO MATRICIAL............................................................................... 17 5.2 USODEL MODELO MATRICIAL............................................................................................. 20 5.2.1 Principio de Linealidad y Superposición.............................................................................. 20 5.2.2 Extensión del Modelo Matricial a un Proceso Multivariable................................................ 25 5.2.3 Formas de Utilización del ModeloMatricial........................................................................ 26 5.3 PROCESO DE OBTENCIÓN DEL MODELO MATRICIAL DINÁMICO................................... 28 6. GENERACIÓN Y CÁLCULO DE LA LEY DE CONTROL ...................................................... 30 6.1 MOVE SUPPRESSION FACTORS.............................................................................................33 6.2 EQUAL CONCERN ERRORS .................................................................................................... 35 7. PROGRAMACION LINEAL Y RESTRICCIONES ................................................................... 36 2

7.1 RESTRICCIONES EN LAS VARIABLES MANIPULADAS ...................................................... 37 7.2 RESTRICCIONES EN LAS VARIABLES CONTROLADAS..................................................... 38 7.3 PROGRAMACIÓN LINEAL ...................................................................................................... 42 8. FUNCIONAMIENTO DE UN CONTROLADOR MULTIVARIABLE ...................................... 44 8.1 MODELA LA DINÁMICA DEL PROCESO. .............................................................................. 45...