Control Predictivo Multivariable para Controlar la Producción de Bio-H a partir de Biomasa
Autores: Adjisetya, Muhammad; Wahid, Abdul
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Control Predictivo Multivariable para Controlar la Producción de Bio-H a partir de Biomasa
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Química
Palabras clave
Unidades
Plantas de hidrógeno basadas en biomasa
Compresor
Reformador de vapor
Control Predictivo Multivariable (MMPC)
Indicadores de rendimiento del control
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
Dos unidades significativas en plantas de hidrógeno basadas en biomasa son el compresor y el reformador de vapor. El compresor trabaja para alcanzar alta presión para operaciones posteriores, mientras que el reformador de vapor produce gas H. Para que las unidades funcionen bien frente a perturbaciones que puedan ocurrir (control regulatorio) o cambios en el punto de ajuste (control servo), así como las interacciones entre las variables de proceso relevantes, se considera un Control Predictivo Multivariable (MMPC) como controlador. La determinación de los parámetros del MMPC, incluyendo el tiempo de muestreo (T), el horizonte de predicción (P) y el horizonte de control (M), es crucial para lograr tales objetivos. Por lo tanto, en este estudio, se realizó un ajuste de los parámetros del MMPC. Se utilizaron el Integral del Error Absoluto (IAE) y el Integral del Error Cuadrático (ISE) como indicadores de rendimiento del control. Para la comparación, consideramos el IAE y el ISE del Control Predictivo (MPC) basado en Entrada Única Salida Única (SISO) de investigaciones anteriores. Como resultado, se encontró que los parámetros óptimos del MMPC eran T = 1, P = 341 y M = 121 para la unidad de compresor, y T = 1, P = 45 y M = 21 para la unidad de reformador de vapor. Los aumentos promedio en el rendimiento del control (IAE e ISE), en comparación con el MPC (SISO) utilizado en investigaciones anteriores, fueron del 85.84% para la unidad de compresor 1, 61.39% para la unidad de compresor 2, 94.57% para la unidad de compresor 3 y 73.35% para la unidad de compresor 4. Mientras tanto, en la unidad de reformador de vapor, los aumentos en el rendimiento del control fueron del 63.34% para el calentador y del 80.16% para el combustor.
Descripción
Dos unidades significativas en plantas de hidrógeno basadas en biomasa son el compresor y el reformador de vapor. El compresor trabaja para alcanzar alta presión para operaciones posteriores, mientras que el reformador de vapor produce gas H. Para que las unidades funcionen bien frente a perturbaciones que puedan ocurrir (control regulatorio) o cambios en el punto de ajuste (control servo), así como las interacciones entre las variables de proceso relevantes, se considera un Control Predictivo Multivariable (MMPC) como controlador. La determinación de los parámetros del MMPC, incluyendo el tiempo de muestreo (T), el horizonte de predicción (P) y el horizonte de control (M), es crucial para lograr tales objetivos. Por lo tanto, en este estudio, se realizó un ajuste de los parámetros del MMPC. Se utilizaron el Integral del Error Absoluto (IAE) y el Integral del Error Cuadrático (ISE) como indicadores de rendimiento del control. Para la comparación, consideramos el IAE y el ISE del Control Predictivo (MPC) basado en Entrada Única Salida Única (SISO) de investigaciones anteriores. Como resultado, se encontró que los parámetros óptimos del MMPC eran T = 1, P = 341 y M = 121 para la unidad de compresor, y T = 1, P = 45 y M = 21 para la unidad de reformador de vapor. Los aumentos promedio en el rendimiento del control (IAE e ISE), en comparación con el MPC (SISO) utilizado en investigaciones anteriores, fueron del 85.84% para la unidad de compresor 1, 61.39% para la unidad de compresor 2, 94.57% para la unidad de compresor 3 y 73.35% para la unidad de compresor 4. Mientras tanto, en la unidad de reformador de vapor, los aumentos en el rendimiento del control fueron del 63.34% para el calentador y del 80.16% para el combustor.