Optimización de la Dinámica de un Sistema de Control del Intercambio de Energía Calórica entre Fluidos Viscosos

Abstract

Este trabajo de investigación versa sobre la posibilidad de diseñar un controlador óptimo para la planta de termofluidos de la FACI de UNEMI En particular se controlan dos variables de salida de un intercambiador de calor de placas Por comodidad matemática el trabajo se desarrolla en términos del par de vectores [𝑥⃗(𝑡),𝑦⃗(𝑡)] lo que hace más complejo el análisis por ser un sistema de ecuaciones diferenciales ordinarias de múltiples entradas y múltiples salidas Durante el desarrollo se establecen los espacios vectoriales donde serán válidas las respuestas encontradas para las ganancias de las matrices del regulador óptimo 𝑘𝑎,𝑘 𝑦 𝑘𝑖 Se analiza inicialmente el cálculo de variaciones para después continuar con el diseño del regulador óptimo mediante un criterio cuadrático de optimización adecuado ya que el sistema de ecuaciones diferenciales es de tiempo continuo con coeficientes invariables con el tiempo y lineal en los estados y en control Los resultados fueron comprobados por simulación, ajustando los valores de las matrices involucradas en la función de coste las cuales son los parámetros de ajuste de todo control óptimo Se proporcionan los resultados de manera gráfica y las mediciones realizadas para validar la aceptación del controlador diseñado Se dan 4 conclusiones sobre los resultados obtenidos con diferentes valores de las matrices Qa y Ra Se indica la dirección futura a seguir con la hipótesis de que el empleo de los algoritmos genéticos (AG) proporcionará una manera rápida de ajustar las entradas de tales matrices así como que con los AG el ajuste puede concebirse adaptativo en el tiempo de funcionamiento de la planta