Estado del arte

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En el ámbito internacional las naciones han visto la necesidad de optimizar el consumo de recursos energéticos, los combustibles fósiles comprenden el 80% de la demanda actual de energía primaria a nivel mundial y el sistema energético es la fuente de aproximadamente dos tercios de las emisiones globales de CO2; Naciones unidas establece objetivos para un desarrollo sostenible mundial[1] por esto la reducción de consumo de combustibles fósiles cobra importancia internacional, y genera la necesidad de optimizar el consumo de recursos energéticos como lo indica [2] por medio de la aplicación de controladores avanzados.

Los hornos de recalentamiento de palanquillas manejan temperaturas cercanas a 1200°C y se han caracterizado por ser un proceso complejo presentando elevados consumos de combustible[3], tiempos de respuesta del controlador ante perturbaciones elevados, dinámica compleja [4],  grandes retardos de tiempos en obtención de datos de variación de temperatura [5][6] en donde estudian un sistema de control PID para un horno de calentamiento de palanquillas que funciona con gas natural, sin embargo, en [7] presenta las deficiencias de utilizar un controlador PID convencional debido al elevado tiempo que se necesita para estabilizar la temperatura en el interior del horno y las mejoras en el rendimiento al controlar temperaturas y la reducción de consumo de energía al utilizar un controlador avanzado, se evidencia en [4] mayor efectividad en el control ante la variación de retardos, disminución en consumo, disminución en tiempos de respuesta del controlador al utilizar un sistema de control avanzado basado en predictor de tipo Smith adaptativo con ganancia programada, con la utilización de predictores permite la maximización del uso de energías y una disminución en la generación de contaminantes[8], en los últimos años la industria ha aceptado ampliamente este tipo de controladores debido a los beneficios presentados en el control de procesos caracterizados por presentar comportamiento dinámico complejo [9] en este trabajo desarrollan un control predictivo basado en modelos, este tipo de control tiene unas ventajas en la utilización de compensadores de retardos frente a los predictivos tipo Smith[10]. A la fecha no se encuentra en trabajos la utilización de otro tipo de controladores para este tipo de procesos.

Las utilizaciones de sistemas de control tipo PID presentan desventajas frente a los sistemas de control basados en predictores en cuanto respuesta y optimización del consumo de recursos energéticos siendo mejores los basados en modelos por el manejo de compensadores de retardos.

[1]        Naciones Unidas, “Objetivos y metas de desarrollo sostenible – Desarrollo Sostenible.” [Online]. Available: https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/sustainable-development-goals/. [Accessed: 23-Mar-2019].

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