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TÉCNIC
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RE 2014
PRÁCTICA No. 2 [CONTROL EN CASCADA PARA TEMPERATURA EN UN
REACTOR EN, CON ETAPA DE PRECALENTAMIENTO]
CONTROL DE PROCESOS II
OBJETIVO GENERAL:
Simular, mediante la plataforma de Simulink en Matlab, un sistema de control en cascada, para
que el proceso propuesto trabaje en las condiciones de operación requeridas aún con
perturbaciones y analizar su respuesta en el tiempo comparándolas con los resultados de la
práctica No.1.
DESCRIPCIÓN DEL PROCESO:
Referirse a la descripción del proceso de la práctica No. 1, tomando en cuenta la consideración de
la perturbación, ya que es importante para cumplir con el objetivo.
Figura 1. Reactor químico con etapa de precalentamiento.
Desarrollo:
1. De acuerdo a la figura No. 1, proponer el DTI y el diagrama a bloques identificando los
elementos y variables que la conforman para una arquitectura en cascada. Los parámetros
y las funciones de transferencia de los componentes son los mismos que en la práctica No.
1.
2. Encontrar la sintonización de los controladores de acuerdo a la tabla 1, con valor de
referencia (setpoint) de 87.5 °C en la temperatura TR, aplicar el método de sintonización de
Zieglers-Nichols de última ganancia.
Tabla 1. Modos de Control en Cascada
MAESTRO
ESCLAVO
COMBINACIÓN 1
PI
P
COMBINACIÓN 2
PID
PI
Explicar el procedimiento de la sintonización y mostrar los valores calculados para cada
controlador.
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PRÁCTICA No. 2 [CONTROL EN CASCADA PARA TEMPERATURA EN UN
REACTOR EN, CON ETAPA DE PRECALENTAMIENTO]
CONTROL DE PROCESOS II
3. Medir, graficar y comparar los parámetros del desempeño del sistema, según el modo de
control, con un tiempo de simulación de 500 min, para llenar la tabla 2.
Tabla 2. Análisis comparativo de la respuesta para diferentes sistemas de control
Índice de Desempeño
Lazo Cerrado
Cascada
Cascada
Combinación 1
Combinación 2
Tr (Tiempo levantamiento)
Mp (máximo sobreimpulso)
Ts (Tiempo de asentamiento)(2%)
Offset (error en estado estacionario)
IEA (integral del error absoluto)
4. Con la información de la tabla 2, explique cual sistema de control responde mejor y por
qué. (Nota: considerar la mejor respuesta del lazo cerrado de la práctica No. 1)
5. Para el mismo sistema, agregar la perturbación de la temperatura del aire antes de la
entrada al reactor, proponiendo un descenso de 25° , después de un tiempo de 200 min,
de la simulación. Repetir pasos 3 y 4.
6. Concluir con análisis de los resultados.
NOTA: LA REALIZACIÓN DE LA PRÁCTICA ES INDIVIDUAL PERO EL REPORTE ES POR
EQUIPO DE 3 INTEGRANTES.
Entregables por reporte:
Portada
Índice
Objetivo
Marco conceptual
Desarrollo
Resultados
Gráficos
Conclusiones individuales.
Referencias
NOTA: Para tener derecho a la evaluación de la práctica es indispensable asistir al
laboratorio y el tiempo máximo para realizarla es de 1 sesión y tiempo de entrega 1
semana después de concluida.
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