Grados De Libertad

LOS GRADOS DE LIBERTAD PARA EL ANÁLISIS DE CONTROL DE PROCESOS
Resumen
En la definición de la estructura de control de un sistema es muy importante conocer cuántas variables se puede regular. Los grados de libertad (GDL) el análisis del sistema permite el establecimiento de las variables máximas que deben ser fijada a tener un sistema completamente determinado. De todos los grados de libertadque algunos de ellos serán perturbaciones (es decir, están fijados externamente) y el resto indica el número máximo de variables a controlar. El procedimiento desarrollado en este trabajo se basa en, y se extiende y generaliza, la presentada por el Pontón (grados de libertad en el análisis de control de procesos.).
El procedimiento presentado se deriva, a partir del análisis de una unidad general(sistema), una fórmula para calcular el DOF. Esta fórmula es luego generalizado para ser aplicada a cualquier proceso.
1. introducción
Los grados de libertad análisis se utiliza en el desarrollo de control (y el control de toda la planta) estrategias. Escribir todas las ecuaciones para un proceso y contando las variables es un proceso tedioso y propenso de error, por lo que es importante tenerun método simple pero genérico para calcular los grados de libertad para el control de un proceso. La primera aproximación en este sentido fue desarrollado por Kwauk [1] en el contexto del diseño del proceso. El procedimiento desarrollado en este trabajo sigue de alguna manera a la descrita por Pontón [2], pero en lugar de aplicar el método Kwauk como en Pontón de que comience a partir de unsistema genérico y se aplica en ella ecuaciones primeros principios ..
Los grados de libertad (GDL) puede definirse como:
DOF = Número de variables del sistema - Número de ecuaciones del sistema
Los grados de libertad son las variables que tienen que ajustarse para tener un sistema de GDL completamente determinado puede ser fijado por el medio ambiente (perturbaciones) o por el sistema de control. Elmétodo siguiente calcular el DOF general del sistema y se diferencian entre las perturbaciones y las variables de control. Una expresión se deduce para calcular de una manera sencilla todo el DOF disponibles para el control.

2. Los grados de libertad análisis
Los grados de libertad el análisis se realizó en un sistema genérico como el descrito en la figura 1. En primer lugar la cantidad devariables del sistema se calculará y entonces las ecuaciones que se pueden aplicar al sistema.
2,1. Las variables del sistema (corrientes y de la unidad)
• Los flujos de entrada
Hay corrientes de Si de entrada, cada corriente tiene variables C correspondientes a los componentes y la presión de uno y de la temperatura, por lo que son la cantidad total de las variables en los flujos de entrada:Si*(C+2)

Fig. 1. Sistema genérico. Donde Si son los flujos de entrada, así son las corrientes de salida (una por cada fase), E son corrientes adicionales de salida de una fase, Ni, j son los moles de componente i en fase j, Pi y Ti son la presión y la temperatura de la fase i. El sistema dispone de las especies C y F diferentes fases diferentes. Uno o más corrientes de energía puede interactuarcon el sistema.
• Unitario (sistema)
Hay variables C correspondientes a la acumulación de componentes y una presión y una temperatura en cada fase. Las variables totales en la unidad son: F * (C 2)

• Los flujos de salida
Tenemos corrientes E Así, además de salida del sistema, pero sólo las variables nuevas (no representaba) que se añaden son los flujos, porque la composición, la presión ylas temperaturas se han tenido en cuenta en la unidad (y que son los mismos que el composición, presión y temperatura de las corrientes de salida) total de las variables en los flujos de salida: So + E
• Energía de la corriente
Si hay un flujo de energía a (o de) el sistema entonces una variable adicional tiene que ser tomada en consideración. Este flujo de energía puede ser térmico o mecánico...