Seguimiento robusto del nivel de líquido en un sistema de tanques acoplados usando desigualdades lineales matriciales

Robust level monitoring of a liquid in a system of coupled tanks using matrix linear inequalities

Resumen

Muchos de los métodos empleados en el control de procesos industriales se basan en la linealización de las ecuaciones del modelo matemático del sistema en el punto de operación. Esto ocasiona que se ignoren dinámicas del proceso y la pérdida de robustez del controlador. El control del nivel de líquidos en tanques es un problema básico en la industria de procesos. En este trabajo, el modelo no lineal de un sistema de tanques acoplados se representa exactamente como un sistema lineal de parámetros variantes (LPV). El vector de parámetros se define como una función de los niveles de los tanques que se suponen inciertos pero variando dentro de los límites tecnológicos de operación del sistema de tanques. Esto permite caracterizar el sistema LPV mediante un politopo dentro del rango de operación de los tanques y de esta forma, empleando desigualdades matriciales lineales (LMI), diseñar un controlador robusto que asegure el seguimiento con error de estado estacionario nulo, de señales de referencia usadas frecuentemente en la práctica y ciertas especificaciones deseadas en la respuesta transitoria a lazo cerrado.

Palabras Clave: Control de procesos, Sistema de tanques acoplados, Seguimiento robusto, Desigualdades matriciales lineales, LMI, Sistema lineal de parámetros variantes, LPV.