Resumen:
El presente trabajo describe el proceso de cristalización de azúcar realizado en
tachos tipo batch, detallando la importancia del coeficiente de sobresaturación, el
cual debe mantenerse en la zona Metaestable para conseguir objetivos de
producción (masa total de cristales) y calidad (tamaño promedio de cristales).
Mediante ecuaciones diferenciales se representa el proceso de cristalización;
usando datos constructivos de un tacho y de proceso tales como temperatura,
concentraciones, pureza, se obtiene el modelo no lineal el cual se somete a
experimentación para obtener por identificación un modelo tipo Box Jenkins. El
modelo obtenido es usado en la metodología de control predictivo. Además se
diseña un controlador clásico PI, ajustado con reglas de sintonización SIMC a partir
de la reducción del modelo de alto orden obtenido en la identificación.
Ambos controladores, EPSAC y PI, se someten a simulación donde se realiza un
cambio en el setpoint, y además, se introduce una perturbación; evidenciando que
ambos controladores mantienen el coeficiente de sobresaturación dentro de la zona
Metaestable, sin embargo el controlador predictivo ofrece mejor tiempo de
estabilización y robustez. Para lograr ésta característica de acción rápida, la señal
del controlador predictivo es más agresiva que la del PI, lo cual podría ser
contraproducente en la práctica, ya que los actuadores estarían sometidos a
grandes esfuerzos mecánicos; aquí el controlador PI tiene la ventaja siendo su
acción de control suave.
