Resumen— a continuación se presenta un informe donde explicaron algunos de los pasos fundamentales para el control de un proceso multivariable en este caso y mezclador de fluidos.

I. INTRODUCCIÓN

Frecuentemente existen procesos en los cuales se debe controlar más de una variable, tales procesos reciben el nombre de procesos multivariables o procesos de múltiples entradas múltiples salidas (MIMO por sus siglas en inglés) A pesar de ello es bastante habitual que sobre procesos de esta naturaleza se incorpore un sistema de control mono variable, es decir un sistema de control que actúa sobre el proceso a través de una sola variable (la señal de control o variable manipulada)

A continuación se explicara alguno de los pasos fundamentales para el desarrollo de dicho proceso multivariables.

Se busca la “mejor” agrupación por pares de variables controladas y manipuladas:

En este caso en proceso multivariable que vamos a trabajar es un mezclador de flujos y a la salida tendremos un flujo homogéneo, el cual tendrá una temperatura y saldrá del tanque a una cantidad de flujo programable dependiendo de su utilidad.

Podemos observar que al introducir el líquido 1 o el líquido 2 a la salida me va a variar tanto la temperatura como el flujo, precisamente eso no es lo que se quiere “queremos controlar estas dos variables de forma independiente de acuerdo a la entrada de cada uno de los líquidos”

Como se mencionó anteriormente se escoge la mejor agrupación por pares de variables controladas o manipulables, para así empezar a optimizar el proceso, para ello también necesitamos un conjunto de funciones de transferencia que se presenta a continuación.

Este proceso se presenta en la siguiente configuración;

En el esquema anterior se muestra la conexión cruzada de la función de transferencia y también se pueden observar los desacopladores.

Construir un sistema de control en que se desacoplen los lazos que interactúan.

Continuando con el desarrollo del diseño del control se encuentra esta etapa la cual es calcular los desacopladores ellos ya están incluidos en la figura anterior como D12 y D21

para ello se usó el método de la matriz de ganancias relativas porque se usa este método porque podemos observar que las unidades físicas de las dos entrada no tienen congruencia entre sí, para ello se utilizan valores adimensionales y así lograr que el cálculo no presente ningún tipo de inconveniente, luego de realizar los respectivos cálculos se llega las siguiente fórmulas para los desacopladores.

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Procesos de control multivariable “Mezclador de Fluidos”

Carrero A. Jesús A. Sosa Alfre Yullian Departamento de Circuitos, Facultad de Ingeniería, Universidad de Los Andes

Hay se observa que los desacopladpres directos son iguales a uno y los cruzados no.

Luego de haber realizados todos esos cálculos se procede a simular en la herramienta computarizada simulink y obtenemos lo siguiente.

TransportDelay 1

TransportDelay

To Workspace 2

salida 2

To Workspace 1

t

To Workspace

salida 1

Step 1

Step

Scope 3

Scope 2

Scope

Gain 5

1

Gain 4

1

Gain 3

1

Gain 2

-K -

Gain 1

-1

Gain

1

G22

4.166

10 s+1

G21

-0.8333

10 s+1

G12

1

3s+1

G11

1

3s+1

Clock

Para un estímulo de un escalón unitario en la entrada uno se obtuvo la siguiente grafica a la salida

Esta es la salida uno podemos observar que no tiene sobrepaso ni rizado es porque la función de transferencia son de primer orden

Ahora la salida dos con un estímulo en la entrada dos de un escalón unitario.

Podemos decir que los desacopladores están realizando su trabajo ya que están eliminando las interacciones de una entrada con una salida

Luego se realizó la realimentación de estados y no se ajustó la ganancia la salida obtenida fue la siguiente.

Como podemos observar se inrodujo el mismo escalon unitarion buscando obtener el mismo valor de la entrada pero como vemos se prensenta un gran error, con el ajuste de ganancia buscamos eliminar ese error en un 50% .

Luego de ajustar la ganancia se obtiene la siguiente respuesta

Con el ajuste de ganancia requerido se logro obtener muy buenos resultados y por algunas decimas no estamos en el valor ajustados.

Conclucion

Todo proceso multivariable debe seguir como norma estos pasos mencionados anteriormente, de igual forma observamos que el proceso que se presento es bastante bueno y cumple por muy poco error su cometida, al momento de que se realizo la realimentacion y el ajuste de ganancia ya que un sistemas sin realimentacion no se puede controlar.

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