Sliding modes control for a heat Exchange system: experimental validation

Resumen

El control por modos deslizantes (SMC, por sus siglas en inglés) es uno de los métodos de control robusto y no lineal, cuyo procedimiento sistemático de diseño proporciona una solución directa para la entrada de control. El método tiene varias ventajas tales como robustez contra perturbaciones externos y variaciones de parámetros impredecibles. En el presente trabajo se diseñan, validan y comparan dos técnicas de SMC convencionales usan superficies deslizantes basada en el error y en la integral del error, respectivamente, para a un sistema de intercambio de calor compuesto de un calentador eléctrico de paso, cuyo objetivo de control es regular la temperatura del fluido a la salida del calentador, bajo la influencia de perturbaciones externas, tales como variaciones en el flujo y la temperatura de entrada del fluido, manipulando la corriente eléctrica que pasa por la resistencia del calentador. Los dos algoritmos de SMC son analizados mediante simulaciones numéricas y su desempeño se compara a través de la integral del valor absoluto del error y la integral del valor absoluto de la entrada de control, seleccionándose el mejor para ser probado experimentalmente. Los resultados experimentales indican que el SMC es capaz de cumplir el objetivo de control con un desempeño satisfactorio. Palabras clave: Control por modos deslizantes convencional; sistema de intercambio de calor; control no lineal.

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