Aportaciones al modelado y control de secaderos rotatorios

Resumen

En esta tesis se abordan los problemas de control que aparecen en los secaderos rotatorios industriales, tratando de aportar soluciones desde dos planteamientos distintos: mediante técnicas de Control Lineal Basado en Modelo, y partir de técnicas de control basadas en Lógica Borrosa. Asimismo, se analizan y plantean distintas metodologías de modelado y caracterización de estas plantas industriales. En cuanto al modelado, se han obtenido modelos no lineales basados en el uso de ecuaciones diferenciales que permite la simulación de dos plantas: una planta industrial de secado de orujo de oliva y una planta experimental de secado de arena. En dichas plantas se manifiesta uno de los principales problemas que surgen en la operación de secado cuando la humedad del producto de entrada es alta, éste es el fenómeno de adherencia, que se produce entre las partículas del producto y entre el producto y las paredes. Este fenómeno hace disminuir de forma importante la eficiencia del secado al producirse una acumulación progresiva de producto dentro del secadero, disminuyendo el contacto entre el gas y el sólido. Además, se expone la dificultad para modelar dicho efecto mediante ecuaciones diferencias, por lo que modelos obtenidos basados en éstas no reflejan convenientemente la evolución de las variables del secadero real en dichas condiciones. En consecuencia, se propone otro tipo de modelado, como es el modelado borroso, cuando los fenómeos de adherencia son dominantes. En cuanto al desarrollo de estrategias de control basadas en modelo, en primer lugar se obtienen los modelos lineales multivariables discretos de las dos plantas y se analizan sus características, destacando como la más importante (que afectará al diseño de los controladores) la presencia de ceros de transmisión fuera del circulo unitario, es decir, que los sistemas tratados son de fase no mínima. Para realizar el control se proponen tres estrategias: Control