Control predictivo de modelo lineal para un reactor tubular de dispersión axial y CSTR acoplados con recirculación
Autores: Khatibi, Seyedhamidreza; Ozorio Cassol, Guilherme; Dubljevic, Stevan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Control predictivo de modelo lineal para un reactor tubular de dispersión axial y CSTR acoplados con recirculación
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Controlador predictivo de modelo
Reactor continuo de tanque agitado
ODE-PDE
Estabilización del sistema en lazo cerrado
Restricciones de entrada
Observador de Luenberger
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
Este manuscrito aborda un novedoso diseño de controlador predictivo de modelo de salida para un modelo representativo de reactor continuo de tanque agitado (CSTR) y reactor de dispersión axial con recirculación. El modelo subyacente toma la forma de ODE-PDE en serie y se opera en un punto inestable. El diseño del controlador predictivo de modelo (MPC) se explora para lograr una estabilización óptima del sistema en lazo cerrado y para tener en cuenta las restricciones de entrada y estado naturalmente presentes. La representación discreta del sistema se obtiene mediante la aplicación de las propiedades de la estructura (estabilidad, controlabilidad y observabilidad) preservando la discretización de Cayley-Tustin al sistema acoplado. También se considera el diseño de un observador discreto de Luenberger para lograr la realización del MPC de retroalimentación de salida. Finalmente, las simulaciones demuestran el rendimiento del controlador, indicando una adecuada estabilización y satisfacción de las restricciones en el lazo cerrado.
Descripción
Este manuscrito aborda un novedoso diseño de controlador predictivo de modelo de salida para un modelo representativo de reactor continuo de tanque agitado (CSTR) y reactor de dispersión axial con recirculación. El modelo subyacente toma la forma de ODE-PDE en serie y se opera en un punto inestable. El diseño del controlador predictivo de modelo (MPC) se explora para lograr una estabilización óptima del sistema en lazo cerrado y para tener en cuenta las restricciones de entrada y estado naturalmente presentes. La representación discreta del sistema se obtiene mediante la aplicación de las propiedades de la estructura (estabilidad, controlabilidad y observabilidad) preservando la discretización de Cayley-Tustin al sistema acoplado. También se considera el diseño de un observador discreto de Luenberger para lograr la realización del MPC de retroalimentación de salida. Finalmente, las simulaciones demuestran el rendimiento del controlador, indicando una adecuada estabilización y satisfacción de las restricciones en el lazo cerrado.