Trabajo Diseño controlador biomasa

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Unformatted text preview: DISEO DE UN CONTROLADOR PID PARA LA PRODUCCIN DE BIOMASA EN UN BIORREACTOR OPERADO EN CONTINUO Angarita V. Mnica Juliana a Castrilln B. Juan Camilo b Restrepo F. Juan Manuel c a mjangari@unalmed.edu.co, b jccastr0@unalmed.edu.co, c jmrestr1@unalmed.edu.co. Resumen: En este trabajo se presenta la deduccin de un modelo semifsico de base fenomenolgica para el cultivo de Saccharomyces cerevisiae en un biorreactor operado en continuo. Se expone en detalle la forma de obtencin del modelo el cual es utilizado para el diseo de un controlador PID, seleccionado por su simplicidad, versatilidad y amplia utilizacin a nivel industrial. La sintona del controlador se realiz por tanteo utilizando un simulador construido con el fin de comparar el comportamiento del sistema en lazo abierto y en lazo cerrado. Abstract: In this work the deduction of a phenomenological model for the production of Saccharomyces cerevisiae in a continuos bioreactor is presented. Also the way to found the model and its use for the design of a PID controller are detailed. The PID controller was chosen by its simplicity, versatility and its wide use in the industrial field. The controller tuning was made by trial and error, using a simulator developed to compare the behavior of the system in open and close loop. Palabras clave: Saccharomyces cerevisiae , controlador PID, sintona de controladores, control automtico de procesos. Keywords: Saccharomyces cerevisiae , PID controller, controller tuning, automatic process control. 1. INTRODUCCIN Los procesos biolgicos son sistemas complejos cuyo modelamiento, simulacin y optimizacin se dificulta por la fuerte interaccin que existe entre las variables que los afectan, sin embargo, es posible emplear conocimiento bsico de los procesos qumicos para aproximarse a ste tipo de sistemas y desarrollar modelos que permitan predecir el comportamiento de determinadas variables de inters. Saccharomyces cerevisiae es un microorganismo comnmente utilizado en diversos procesos industriales que abarcan desde el sector alimenticio hasta la produccin de combustibles alternativos. Actualmente existen industrias dedicadas exclusivamente a la produccin de biomasa no solo para suministrar inculos requeridos en dichos procesos sino tambin para su utilizacin directa como en el caso de la panificacin; en este tipo de empresas un objetivo de control importante es la concentracin de biomasa a la salida de los fermentadores que utilizan para la produccin. En este trabajo se presenta la deduccin detallada de un modelo semifsico de base fenomenolgica de parmetros concentrados para las dinmicas de concentracin de biomasa, concentracin de sustrato, nivel y temperatura en un biorreactor que opera en continuo para la obtencin de biomasa....
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