Observador no lineal adaptativo de alta ganancia para procesos de copolimerización en emulsión
High gain adaptive nonlinear observer for emulsion copolymerization process
S. Espinoza–Salgado1, J. Reyes–Reyes1*, A. Álvarez–Castillo1, C. M. Astorga–Zaragoza2, E. Mendizabal–Mijares3 y G. Cadenas–Pliego4
1 Departamento de Posgrado e Investigación. Instituto Tecnológico de Zacatepec. Calz. Instituto Tecnológico No. 27. C.P. 62780, Zacatepec, Morelos, México. * Autor para la correspondencia: E–mail: juanreyesreyes@ieee.org Tel. (01–777) 362 7770 Ext. 202. Fax. (01–777) 362 7795.
2 Centro Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico. CENIDET. Interior Internado Palmira s/n, Col. Palmira. C.P. 62490, Cuernavaca, Morelos, México.
]]> 3 Departamento de Ingeniería Química. Universidad de Guadalajara. Blvd. M. García Barragán No.1451, Col. Olímpica. C:P: 44430, Guadalajara, Jalisco, México.4 Centro de Investigación en Química Aplicada. CIQA. Blvd. Enrique Reyna Hermosillo No. 140, Saltillo, Coahuila, México.
Recibido 26 de Marzo 2001
Aceptado 22 de Enero 2008
Resumen
En este trabajo se presenta un método de estimación de estados y del parámetro agrupado para reactores de copolimerización en emulsión, mediante el uso de un observador no lineal adaptativo de alta ganancia. Una de las principales características de este observador es que utiliza un modelo matemático incierto del proceso cuyas incertidumbres en el modelado son de tipo multiplicativas.
La validación del observador propuesto, se realizó primero mediante simulaciones numéricas y posteriormente utilizando datos experimentales obtenidos durante una reacción de copolimerización en emulsión llevada a cabo en un reactor de propósito experimental. Los monómeros utilizados fueron el estireno y el acrilato de butilo. Los resultados obtenidos tanto en simulación, como a nivel experimental, demuestran que el observador propuesto puede ser utilizado posteriormente como un sistema de monitoreo basado en observadores no lineales.
Palabras clave: modelo no lineal, observador adaptativo, polimerización en emulsión, estimación de parámetros.
]]>Abstract
An adaptive high–gain observer–based method for state estimation and lumped parameter estimation in copolymerization reactors is presented in this paper. One of the main features of this observer is that it uses an uncertain mathematical model of the process, whose uncertainty belongs to the multiplicative type. The performance of the proposed observer was firstly evaluated by means of numerical simulations and also by using experimental data obtained from a copolymerization reaction between styrene and butyl acrylate, performed in a prototype experimental reactor. Both the results obtained in the numerical simulations and in the experiments; show that the proposed observer may be used as a observer–based monitoring system.
Keywords: nonlinear model, adaptive observer, emulsion polymerization, parameter estimation.
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Agradecimientos
Los autores agradecen ampliamente a la Universidad de Guadalajara (U. de G.) y al Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA) en Saltillo, Coahuila México, por las facilidades otorgadas al desarrollo de este proyecto.
A su vez, agradecen el patrocinio otorgado por los cuerpos académicos del CENIDET:
]]> • Diseño y Control Automático de Procesos• Diagnóstico y Control de Sistemas Electromecánicos y Mecatrónicos.
dentro del marco del Primer Seminario de Producción Científica.
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