covid
Buscar en
Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial RIAI
Toda la web
Inicio Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial RIAI Validación experimental de un Observador de Alta Ganancia Reconfigurable para u...
Información de la revista
Vol. 12. Núm. 4.
Páginas 397-407 (octubre - diciembre 2015)
Compartir
Compartir
Descargar PDF
Más opciones de artículo
Visitas
2975
Vol. 12. Núm. 4.
Páginas 397-407 (octubre - diciembre 2015)
Open Access
Validación experimental de un Observador de Alta Ganancia Reconfigurable para una columna de destilación
Experimental validation of a Reconfigurable High-Gain Observer for a distillation colum
Visitas
2975
M. Heras Cervantesa, A.C. Téllez Anguianoa,
Autor para correspondencia
actelleza@gmail.com

Autor para correspondencia.
, M.C. García Ramíreza, C.M. Astorga Zaragozab, E. Reyes Archundiaa
a Instituto Tecnológico de Morelia, Av. Tecnológico 1500, Col Santiaguito, C.P. 58120, Morelia, Mich, México
b Centro Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico, Interior Internado Palmira s/n, Col. Palmira, A.P. 5-164, C.P. 62050, Cuernavaca, Mor., México
Este artículo ha recibido

Under a Creative Commons license
Información del artículo
Resumen
Texto completo
Bibliografía
Descargar PDF
Estadísticas
Resumen

En este trabajo se presenta la implementación y la validación experimental de un observador de alta ganancia reconfigurable para la estimación de la composición molar y de la temperatura en una columna de destilación con una mezcla binaria. El observador está compuesto por un modelo matemático simplificado de la columna de destilación y por el cálculo y corrección del error de este modelo. La idea principal de este observador es la reconfiguración continua de la ganancia con la finalidad de reducir el error de estimación del modelo en cada instante, logrando así una mayor rapidez en la convergencia del observador hacia la respuesta real del sistema. El objetivo de este trabajo es comprobar la funcionalidad de este observador mediante la validación experimental, en línea, en un proceso de una planta piloto de destilación

Palabras clave:
Columnas de destilación
observador de alta ganancia reconfigurable
validación experimental.
Abstract

In this paper the implementation and experimental validation of a high-gain reconfigurable observer for estimating the molar composition and temperature in a distillation column with a binary mixture is presented. The observer is composed by a simplified distillation column model and the error calculation and correction of this mathematical model. The main idea of the observer is the continuous reconfiguration of the observer gain in order to reduce the estimation error at every moment, thus achieving a faster convergence of the observer to the actual response of the system. The aim of this work is to verify the functionality of this observer by its online experimental validation in a distillation pilot plant process.

Keywords:
Distillation columns
high-gain reconfigurable observer
experimental validation.
Referencias
[Aguilera-González et al., 2010]
A. Aguilera-González, A. Téllez-Anguiano, C.M. Astorga-Zaragoza, D. JuárezRomero, E. Quintero-Mármol.
Observador de alta ganancia constante para una clase de sistema no lineal de forma triangular.
RIAII, 7 (2010), pp. 31-38
[Astorga et al., 2006]
C.M. Astorga, E. Quintero-Mármol, L.G. Vela, L. Torres.
Observador no lineal para la estimación de concentraciones en un proceso de destilación metanol/etanol.
Información tecnológica, 17 (2006), pp. 35-41
[Boker and Khalil, 2013]
A.M. Boker, H.K. Khalil.
Nonlinear observers comprising high-gain observers and extended kalman filters.
Automatica, 49 (2013), pp. 3583-3590
[Boker and Khalil, 2012]
Boker, A.-M. M., Khalil, H.K., 2012. Full-order extended high gain observers for a class of nonlinear systems. En: CDC. pp. 5912-5917.
[Busvelle and Gauthier, 2002]
Busvelle, E., Gauthier, J., 2002. High-gain and non-high-gain observers for nonlinear systems. Contemporary Trends in Nonlinear Geometric Control Theory, (World Scientific, Anzaldo-Meneses, Bonnard, Gauthier, MonroyPerez, editors), 257-286.
[Darouach and Boutat-Baddas, 2008]
M. Darouach, L. Boutat-Baddas.
Observers for a class of nonlinear singular systems.
IEEE Transactions on Automatic Control, 53 (2008), pp. 2627-2633
[Deza et al., 1992]
F. Deza, E. Busvelle, J. Gauthier, D. Rakotopara.
High gain estimation for nonlinear systems.
Systems & control letters, 18 (1992), pp. 295-299
[Espinoza, 2009]
Espinoza, J., 2009. Automatización de una columna de destilación. Master's thesis, CENIDET.
[González, 2008]
González, A.A., 2008. Observador continuo-discreto para la estimación de concentraciones en una columna de destilación. Master's thesis, CENIDET.
[Halvorsen and Skogestad, 2000]
I.J. Halvorsen, S. Skogestad.
Distillation theory.
Academic Press, (2000),
[Heras et al., 2012]
Heras, M., Téllez, A., García, C., 2012. Análisis y comparación de modelos de columnas de destilación binarias. En: ROPEC. pp. 218-223.
[Jana, 2010]
Jana, A.K., 2010. A nonlinear exponential observer for a batch distillation. En: Control Automation Robotics & Vision (ICARCV), 2010 11th International Conference on. IEEE, pp. 1393-1396.
[Khowinij et al., 2005]
S. Khowinij, M.A. Henson, P. Belanger, L. Megan.
Dynamic compartmental modeling of nitrogen purification columns.
Separation and Purification Technology, 46 (2005), pp. 95-109
[Mehta et al., 2010]
A.J. Mehta, B. Bandyopadhyay, A. Inoue.
Reduced-order observer design for servo system using duality to discrete-time sliding-surface design.
IEEE Transactions on Industrial Electronics, 57 (2010), pp. 3793-3800
[Picard, 1991]
J. Picard.
Efficiency of the extended kalman filter for nonlinear systems with small noise.
SIAM Journal on Applied Mathematics, 51 (1991), pp. 843-885
[Porru et al., 2013]
M. Porru, J. Alvarez, R. Baratti.
Composition estimator design for industrial multicomponent distillation column.
Chemical Engineering Transaction, 32 (2013), pp. 1-6
[Salau et al., 2014]
N.P. Salau, J.O. Trierweiler, A.R. Secchi.
Observability analysis and model formulation for nonlinear state estimation.
Applied Mathematical Modelling, 38 (2014), pp. 5407-5420
[Shmitz, 1999]
Shmitz, K., 1999. Modelado y simulación de una torre destilación multicomponente. Master's thesis, Universidad Politécnica de Valencia.
[Torres et al., 2014]
L. Torres, C. Verde, G. Besancon, O. Gonzalez.
High-gain observers for leak location in subterranean pipelines of liquefied petroleum gas.
International Journal of Robust and Nonlinear Control, 24 (2014), pp. 1127-1141
[Tronci et al., 2005]
S. Tronci, F. Bezzo, M. Barolo, R. Baratti.
Geometric observer for a distillation column: Development and experimental testing.
Industrial & engineering chemistry research, 44 (2005), pp. 9884-9893
[Verde and Gentil, 2013]
Verde C., Gentil S., M.R., 2013. Monitoreo y diagnóstico automático de fallas en sistemas dinámicos, 1st Edición. Trillas.
Descargar PDF
Opciones de artículo