Control dinámico por modo deslizante de burbuja esférica para supresión de cavitación
Autores: Karami-Mollaee, Ali; Barambones, Oscar
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Control dinámico por modo deslizante de burbuja esférica para supresión de cavitación
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Análisis matemático
Palabras clave
Cavitación
Burbujas
Presión
Control de modo deslizante
Vibración
Retroalimentación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
La cavitación es un fenómeno desfavorable que ocurre cuando la presión del fluido desciende por debajo de su presión de vapor. Bajo estas condiciones, se forman burbujas en el fluido. Cuando estas burbujas fluyen hacia una zona de alta presión o tubo, estallan, causando daño a partes mecánicas como bombas centrífugas. La diferencia de presión en un fluido es el resultado de temperaturas variables. Una forma de eliminar la cavitación es reducir el radio de las burbujas a cero antes de que lleguen a zonas de alta presión, utilizando un enfoque robusto. En este artículo, se utiliza el control de modo deslizante con el fin de lograr esto debido a su propiedad de invarianza. Para forzar el radio de las burbujas hacia cero y prevenir el trasteo, se utiliza un nuevo enfoque de control de modo deslizante dinámico. En el control de modo deslizante dinámico, el trasteo se elimina al pasar el control de entrada a través de un filtro pasa bajos, como un integrador. Se utiliza un modelo general de la burbuja esférica, transferido al espacio de estados, y luego se aplica una retroalimentación proporcional-integral de estados para obtener un sistema lineal con una nueva señal de control de entrada. También se realiza una comparación con el control de modo deslizante tradicional utilizando retroalimentación de estados, proporcionando una comparación confiable.
Descripción
La cavitación es un fenómeno desfavorable que ocurre cuando la presión del fluido desciende por debajo de su presión de vapor. Bajo estas condiciones, se forman burbujas en el fluido. Cuando estas burbujas fluyen hacia una zona de alta presión o tubo, estallan, causando daño a partes mecánicas como bombas centrífugas. La diferencia de presión en un fluido es el resultado de temperaturas variables. Una forma de eliminar la cavitación es reducir el radio de las burbujas a cero antes de que lleguen a zonas de alta presión, utilizando un enfoque robusto. En este artículo, se utiliza el control de modo deslizante con el fin de lograr esto debido a su propiedad de invarianza. Para forzar el radio de las burbujas hacia cero y prevenir el trasteo, se utiliza un nuevo enfoque de control de modo deslizante dinámico. En el control de modo deslizante dinámico, el trasteo se elimina al pasar el control de entrada a través de un filtro pasa bajos, como un integrador. Se utiliza un modelo general de la burbuja esférica, transferido al espacio de estados, y luego se aplica una retroalimentación proporcional-integral de estados para obtener un sistema lineal con una nueva señal de control de entrada. También se realiza una comparación con el control de modo deslizante tradicional utilizando retroalimentación de estados, proporcionando una comparación confiable.