Simulacion Reactor(Matlab)

Evaluación DE CONTROL III 02-2012
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
FACULTAD DE MINAS


En la siguiente figura se visualiza un reactor, compuesto de un tanque alimentado por un fluido con flujoy temperatura de entrada F y Ti, respectivamente; y una chaqueta, alimentada con agua fría y vapor de agua, con flujo y temperatura Fc, Tc, Fh y Th respectivamente. El objetivo de control escontrolar la temperatura fluido dentro del reactor, a través de la mezcla de agua caliente y agua fría que se inyecta a la chaqueta.

Las ecuaciones del modelo son:



Siendo la primera ecuación ladinámica de la temperatura en el reactor y la segunda la dinámica de la chaqueta.
Donde





Calor específico (4181.3 KJ Kg-1 K-1)

Densidad del agua (1000 Kg / m3 )
U Coeficientede conducción ( 15000 W m-2 K-1)

Área de contacto entre el tanque y la chaqueta (9.596 m2)

Volumen del fluido en el tanque ( 3 m3)

Volumen de la chaqueta (0.5047 m3)
Fmaxc Flujo máximode agua fria ( 120 Kg/s)
Fmaxh Flujo máximo de agua caliente ( 180 Kg/s)
av Apertura de la válvula del mezclador.

A continuación se listan los puntos de operación relacionados con suidentificación.
1- Deberá linealizar el sistema alrededor del punto de operación y obtener las funciones de transferencia entre la salida controlada T y la entrada manipulada av, y entre la salidacontrolada y las variables de perturbación (Ti, Tc, Th).
2- Simule el sistema en el punto de operación, no olvide inicializar los integradores con las condiciones iniciales.
3- Construya un controladorusando el método de ubicación de polos, tal que ante un cambio de referencia de 2 grados desde el punto de operación, presente un sobreimpulso menor al 20% y un tiempo de establecimiento de 120segundos. E en lo posible evite que la entrada sature (av debe mantenerse entre 0 y 1).
4- Con el controlador en lazo cerrado grafique los diagramas de bode entre la salida controlada y las variables de...