Control PID multivariable de una caldera de vapor

Abstract

[EN] This document presents the proposal of the authors to the Control Engineering Benchmark 2016, organized by the Control Engineering Group of the Spanish Committee of Automatica. This is the winner design in the postgraduate category. The benchmark proposes the design of a control system for a boiler, that is modelled by a nonlinear multivariable model with three input, three output, and a measurable disturbance. The control system presented in this report is based on the design of a multivariable proportional-integral-derivative (PID) controller by using convex optimization techniques. In addition, prefilters for the references and for the measurable disturbance have also been proposed. Finally, the performance of the designed control system is shown under the same scenarios to the ones considered in the benchmark.

[ES] Este documento presenta la propuesta de los autores para el Concurso en Ingeniería de Control 2016 (CIC2016) organizado por el Grupo Temático de Ingeniería de Control del Comité Español de Automática (CEA). Esta propuesta resultó ganadora en la categoría de estudiantes de máster y postgrado. El concurso consiste en el diseño de un sistema de control para una caldera de vapor, que es modelada por un modelo no lineal multivariable con tres entradas, tres salidas y una perturbación medible. El sistema de control propuesto en este documento se basa en el diseño de un controlador tipo proporcional integrador derivativo (PID) multivariable, mediante técnicas de optimización convexa. Además, se contempla el uso de más grados de libertad mediante el diseño de precompensadores para referencias y para la perturbación medible. Finalmente, se analiza el desempeño del sistema de control diseñado, bajo los escenarios propuestos en el concurso.