Control adaptativo tipo gain scheduling aplicado al control de nivel del separador de petróleo y gas natural
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v10i4.14397Palabras clave:
Modelado; Control de nivel adaptativo; Separador de petróleo; Gas.Resumen
Los conceptos de modelado y simulación aplicados al control de nivel en procesamiento primario de petróleo y gas constituyen una herramienta de gran importancia por permitir la realización de pruebas que probablemente no podrían ser viables debido a restricciones operacionales y de seguridad. Aunque la dinámica del nivel es bien conocida desde el punto de vista físico, siempre habrá no linealidades inherentes que deberán ser verificadas mediante la realización de procedimiento de identificación de modelo, necesitando razonable precaución en la aplicación de herramientas de modelo lineal. Con el fin de garantizar el rendimiento deseado, se propuso una estrategia de control adaptativo para realizar el control de nivel de un separador de petróleo y gas natural utilizando la técnica Gain Scheduling Control (GSC). Tomando como base el modelo de un proceso de primer orden (First Order Process - FOP) sin tiempo muerto, las ganancias estáticas y constantes de tiempo fueron determinadas para cada punto perteneciente al rango (range) operacional del equipo y, por el método de sintonía IMC, encontrada la matriz de sintonía para un controlador de tipo PI, implementado en un controlador PI comercial utilizando la metodología de interpolación polinómica. El separador horizontal bifásico se ha simulado utilizando si el paquete computacional MATLAB/SIMULINK® y datos de proceso de un vaso separador en planta real fue utilizado para identificar y validar el modelado propuesto en un esfuerzo de probar la estrategia de control adaptativo para aplicaciones prácticas. Por simulación del modelo no lineal, fue posible confirmar, a través de índices de calidad, mejor desempeño del controlador GSC comparado a un controlador PI convencional tanto para el problema servo como para el problema regulatorio con reducción de hasta 17,65% en el índice IAE, 29,88% en el índice ISE, 16,38% en el índice ITAE, 29,00% en el índice ITSE y 13,20 % en esfuerzo de control (CE).
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