Modelo matemático no lineal en un sistema de temperatura para un recinto cerrado

En este artículo se plantea el modelo matemático para un módulo didáctico de control donde se analiza la variable temperatura. La obtención de modelo es necesaria para simular la dinámica del proceso y desarrollar estrategias de control que luego puedan ser aplicadas en el sistema real. Con este obj...

Full description

Autores:
Ortiz Valencia, Paula Andrea; M. Sc. Grupo de investigación GINVESTAP, Instituto Tecnológico Metropolitano ITM Medellín
Arias Londoño, Alexánder; M. Sc. Grupo de investigación GIT, Instituto Tecnológico Metropolitano ITM, Medellín
Guerreo Peña, Diego Alejandro; M. Sc. Grupo de investigación GIT, Instituto Tecnológico Metropolitano ITM, Medellín
Tipo de recurso:
Fecha de publicación:
2010
Institución:
Universidad Santo Tomás
Repositorio:
Repositorio Institucional USTA
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repository.usta.edu.co:11634/8305
Acceso en línea:
http://revistas.ustabuca.edu.co/index.php/ITECKNE/article/view/284
Palabra clave:
Identificación de sistemas, Mínimos Cuadrados, Modelo Matemático, Sistema dinámico.
Rights
License
Copyright (c) 2018 ITECKNE
id SANTOTOMAS_7bb3ab8c3cdfe46774202e122bb2ebda
oai_identifier_str oai:repository.usta.edu.co:11634/8305
network_acronym_str SANTOTOMAS
network_name_str Repositorio Institucional USTA
repository_id_str
dc.title.spa.fl_str_mv Modelo matemático no lineal en un sistema de temperatura para un recinto cerrado
title Modelo matemático no lineal en un sistema de temperatura para un recinto cerrado
spellingShingle Modelo matemático no lineal en un sistema de temperatura para un recinto cerrado
Identificación de sistemas, Mínimos Cuadrados, Modelo Matemático, Sistema dinámico.
title_short Modelo matemático no lineal en un sistema de temperatura para un recinto cerrado
title_full Modelo matemático no lineal en un sistema de temperatura para un recinto cerrado
title_fullStr Modelo matemático no lineal en un sistema de temperatura para un recinto cerrado
title_full_unstemmed Modelo matemático no lineal en un sistema de temperatura para un recinto cerrado
title_sort Modelo matemático no lineal en un sistema de temperatura para un recinto cerrado
dc.creator.fl_str_mv Ortiz Valencia, Paula Andrea; M. Sc. Grupo de investigación GINVESTAP, Instituto Tecnológico Metropolitano ITM Medellín
Arias Londoño, Alexánder; M. Sc. Grupo de investigación GIT, Instituto Tecnológico Metropolitano ITM, Medellín
Guerreo Peña, Diego Alejandro; M. Sc. Grupo de investigación GIT, Instituto Tecnológico Metropolitano ITM, Medellín
dc.contributor.author.spa.fl_str_mv Ortiz Valencia, Paula Andrea; M. Sc. Grupo de investigación GINVESTAP, Instituto Tecnológico Metropolitano ITM Medellín
Arias Londoño, Alexánder; M. Sc. Grupo de investigación GIT, Instituto Tecnológico Metropolitano ITM, Medellín
Guerreo Peña, Diego Alejandro; M. Sc. Grupo de investigación GIT, Instituto Tecnológico Metropolitano ITM, Medellín
dc.subject.proposal.spa.fl_str_mv Identificación de sistemas, Mínimos Cuadrados, Modelo Matemático, Sistema dinámico.
topic Identificación de sistemas, Mínimos Cuadrados, Modelo Matemático, Sistema dinámico.
description En este artículo se plantea el modelo matemático para un módulo didáctico de control donde se analiza la variable temperatura. La obtención de modelo es necesaria para simular la dinámica del proceso y desarrollar estrategias de control que luego puedan ser aplicadas en el sistema real. Con este objetivo, es importante que el modelo, como no es único, sea una representación fidedigna del proceso objeto de análisis. Para obtener el modelo matemático se trabaja el sistema como una caja gris, donde se conocen las ecuaciones matemáticas que rigen el comportamiento del proceso, en términos de parámetros dinámicos del sistema; es por ello que la obtención del modelo matemático se divide en dos partes, la primera, encontrar las ecuaciones físicas del sistema en términos de algunos parámetros desconocidos; la segunda, encontrar estos parámetros con mínimos cuadrados. Una vez obtenido el modelo matemático se procede a comprobar que el modelo si sea confiable, para ello se realizó una validación del modelo obtenido sobre la planta y se encontró que el modelo si era satisfactorio. Esta técnica de identificación de sistemas puede ser aplicada a otros procesos tanto lineales como no lineales, en los cuales se conozcan las ecuaciones físicas del sistema en términos de parámetros desconocidos.
publishDate 2010
dc.date.issued.spa.fl_str_mv 2010-12-31
dc.type.coarversion.fl_str_mv http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85
dc.type.coar.fl_str_mv http://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1
dc.type.drive.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/article
dc.identifier.spa.fl_str_mv http://revistas.ustabuca.edu.co/index.php/ITECKNE/article/view/284
10.15332/iteckne.v7i2.284
url http://revistas.ustabuca.edu.co/index.php/ITECKNE/article/view/284
identifier_str_mv 10.15332/iteckne.v7i2.284
dc.language.iso.spa.fl_str_mv spa
language spa
dc.relation.spa.fl_str_mv http://revistas.ustabuca.edu.co/index.php/ITECKNE/article/view/284/278
/*ref*/A. Bergamin, W.S. Ke, G. Zosi, “A thermal 0.8 m3 enclosure with submillikelvin stability”, Journal of Physics E: Scientific Instruments, Vol.16 No.1. En: Sci. Instrum. Vol.16, No.96 doi: 10.1088/0022- 3735/16/1/019, 1983.
/*ref*/A. Bula, A. Márquez, “Modelación matemática y simulación de un sistema de acondicionamiento de aire en estado transitorio”, Ingeniería y desarrollo, No.11, 2002.
/*ref*/L.E. Barajas, “Identificación de parámetros de un modelo matemático mediante un algoritmo basado en cuasi-linearización y mínimos cuadrados”. Disponible en: http://biee.epn.edu.ec/ dspace/handle/123456789/377, 2004.
/*ref*/M. Campbell, S. Brunke, “Nonlinear Estimation of Aircraft Models for On-line Control Customization”. Aerospace Conference IEEE Proceedings, Vol.2, pp: 2/621 - 2/628, 2001.
/*ref*/D. Bravo, M. López, “Modelo Matemático de un Tubo Intercambiador de Calor”, Revista de la Sociedad Colombiana de Física, Vol. 41, No. 2, pp. 520-523, 2009.
/*ref*/D. Mihai, “Digital Equipment for the Temperature Control Inside an Enclosure. The System Modelling”. ICATE 2010, Craiova, University of Craiova, Romania, 2010.
/*ref*/D. Mihai, C. Caramida, “Digital equipment for the temperature ontrol inside an enclosure. The hardware and some experimental results”, ICMET, Craiova, Romania, 2010.
/*ref*/D. Álvarez de los Corrales Melgar, “Modelización de calderas de recuperación de calor (soplado)”, Ingeniería química, No.417, pp.73-84, 2004.
/*ref*/Engineering ToolBox. “Tools and Basic Information for Design, Engineering and Construction of Technical Applications”, 2005. http://www.engineeringtoolbox.com/air-temperature-pressuredensity-d_771.html Consulta: Marzo, 2009.
/*ref*/J. Evans, S. Elkaim, B. Parkinson, “System Identification of an Autonomus Aircraft using GPS” Stanford Universtity, 2001.
/*ref*/F. Cortés, F. Chejne, J. Zartha, C. Isaza. “Modelo Matemático de un refrigerador por adsorción de metanol en carbón activo”, Revista Biotecnología en el Sector Agropecuario y Agroindustrial, Vol.8, No.2, 2010.
/*ref*/G.V. Kuznetsov, M.A., Sheremet, “Mathematical modelling of complex heat transfer in a rectangular enclosure”, Thermophysics and Aeromechanics, Vol.16, No.1, pp.119-128, DOI: 10.1007/ s11510-009-0012-z, 2009.
/*ref*/S. Lyashevskiy, Y. Chen, “Nonlinear Identification of Aircraft Indianapolis. Control Applications”, Proceedings of the 1996 IEEE International Conference, 1996.
/*ref*/N. Durango, A. Bula, L. Donaldo, “Modelo matemático para secador de alimentos de flujo radial”. Ingeniería y desarrollo, No. 15, pp.1-8, 2004.
/*ref*/NI USB-622x/625x OEM. USER GUIDE. M Series USB-6221/6225/6229/6251/6255/6259 OEM Devices. http://www.ni.com/pdf/products/ us/371910a.pdf , Consultado el 26 de Marzo de 2009.
/*ref*/NS, LM34/LM35 Precision Monolithic Temperature Sensors. National Semiconductor.Application Note 460. October 1986.
/*ref*/Manual NI USB-6259. http://sine.ni.com/ds/ app/doc/p/id/ds-20/lang/en , Consultado el 26 de Marzo de 2009.
/*ref*/P. Ortiz, A. Arias, “Simulink aplicado a sistemas de control”. Fondo editorial ITM, Medellín, 2010.
/*ref*/M. Pramparo, P. Rossi, “Balances de energía”, Universidad Nacional de Rio Cuatro http:// www.ing.unrc.edu.ar/materias/balances_de_ masa_y_energia/archivos/teoricos/08-balances_de_energia.pdf Consulta octubre de 2010.
/*ref*/L.C. Ríos, N. Toro, “Estimación de parámetros en modelos arma por el criterio de mínimos cuadrados” Scientia et Technica, Año XII, No.31, UTP, 2006.
/*ref*/Power Control with Thyristors and Triacs. Power Semiconductor Applications Philips Semiconductors. 1994.
/*ref*/Tools and Basic Information for Design, Engineering and Construction of Technical Applications”, 2005.Engieneering Toolbox, http://www.engineeringtoolbox.com/air-temperature-pressuredensity-d_771.html Consulta: Marzo, 2010.
/*ref*/Triacs BT138 series.Philips Semiconductors Product specification.June 2001.
/*ref*/A. Zabaleta, M. Larrayoz, “Computational Fluid Dynamics Studies in Heat and Mass Transfer Phenomena in Packed Bed Extraction and Reaction Equipment”, Universitdad Politécnica de Catalunya (España), 2007.
dc.relation.citationissue.spa.fl_str_mv ITECKNE; Vol. 7, núm. 2 (2010); 165-174
2339-3483
1692-1798
dc.rights.spa.fl_str_mv Copyright (c) 2018 ITECKNE
dc.rights.coar.fl_str_mv http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
rights_invalid_str_mv Copyright (c) 2018 ITECKNE
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.format.mimetype.spa.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.spa.fl_str_mv Universidad Santo Tomás. Seccional Bucaramanga
institution Universidad Santo Tomás
repository.name.fl_str_mv Repositorio Universidad Santo Tomás
repository.mail.fl_str_mv noreply@usta.edu.co
_version_ 1800800487421771776
spelling Ortiz Valencia, Paula Andrea; M. Sc. Grupo de investigación GINVESTAP, Instituto Tecnológico Metropolitano ITM MedellínArias Londoño, Alexánder; M. Sc. Grupo de investigación GIT, Instituto Tecnológico Metropolitano ITM, MedellínGuerreo Peña, Diego Alejandro; M. Sc. Grupo de investigación GIT, Instituto Tecnológico Metropolitano ITM, Medellín2010-12-31http://revistas.ustabuca.edu.co/index.php/ITECKNE/article/view/28410.15332/iteckne.v7i2.284En este artículo se plantea el modelo matemático para un módulo didáctico de control donde se analiza la variable temperatura. La obtención de modelo es necesaria para simular la dinámica del proceso y desarrollar estrategias de control que luego puedan ser aplicadas en el sistema real. Con este objetivo, es importante que el modelo, como no es único, sea una representación fidedigna del proceso objeto de análisis. Para obtener el modelo matemático se trabaja el sistema como una caja gris, donde se conocen las ecuaciones matemáticas que rigen el comportamiento del proceso, en términos de parámetros dinámicos del sistema; es por ello que la obtención del modelo matemático se divide en dos partes, la primera, encontrar las ecuaciones físicas del sistema en términos de algunos parámetros desconocidos; la segunda, encontrar estos parámetros con mínimos cuadrados. Una vez obtenido el modelo matemático se procede a comprobar que el modelo si sea confiable, para ello se realizó una validación del modelo obtenido sobre la planta y se encontró que el modelo si era satisfactorio. Esta técnica de identificación de sistemas puede ser aplicada a otros procesos tanto lineales como no lineales, en los cuales se conozcan las ecuaciones físicas del sistema en términos de parámetros desconocidos.application/pdfspaUniversidad Santo Tomás. Seccional Bucaramangahttp://revistas.ustabuca.edu.co/index.php/ITECKNE/article/view/284/278/*ref*/A. Bergamin, W.S. Ke, G. Zosi, “A thermal 0.8 m3 enclosure with submillikelvin stability”, Journal of Physics E: Scientific Instruments, Vol.16 No.1. En: Sci. Instrum. Vol.16, No.96 doi: 10.1088/0022- 3735/16/1/019, 1983./*ref*/A. Bula, A. Márquez, “Modelación matemática y simulación de un sistema de acondicionamiento de aire en estado transitorio”, Ingeniería y desarrollo, No.11, 2002./*ref*/L.E. Barajas, “Identificación de parámetros de un modelo matemático mediante un algoritmo basado en cuasi-linearización y mínimos cuadrados”. Disponible en: http://biee.epn.edu.ec/ dspace/handle/123456789/377, 2004./*ref*/M. Campbell, S. Brunke, “Nonlinear Estimation of Aircraft Models for On-line Control Customization”. Aerospace Conference IEEE Proceedings, Vol.2, pp: 2/621 - 2/628, 2001./*ref*/D. Bravo, M. López, “Modelo Matemático de un Tubo Intercambiador de Calor”, Revista de la Sociedad Colombiana de Física, Vol. 41, No. 2, pp. 520-523, 2009./*ref*/D. Mihai, “Digital Equipment for the Temperature Control Inside an Enclosure. The System Modelling”. ICATE 2010, Craiova, University of Craiova, Romania, 2010./*ref*/D. Mihai, C. Caramida, “Digital equipment for the temperature ontrol inside an enclosure. The hardware and some experimental results”, ICMET, Craiova, Romania, 2010./*ref*/D. Álvarez de los Corrales Melgar, “Modelización de calderas de recuperación de calor (soplado)”, Ingeniería química, No.417, pp.73-84, 2004./*ref*/Engineering ToolBox. “Tools and Basic Information for Design, Engineering and Construction of Technical Applications”, 2005. http://www.engineeringtoolbox.com/air-temperature-pressuredensity-d_771.html Consulta: Marzo, 2009./*ref*/J. Evans, S. Elkaim, B. Parkinson, “System Identification of an Autonomus Aircraft using GPS” Stanford Universtity, 2001./*ref*/F. Cortés, F. Chejne, J. Zartha, C. Isaza. “Modelo Matemático de un refrigerador por adsorción de metanol en carbón activo”, Revista Biotecnología en el Sector Agropecuario y Agroindustrial, Vol.8, No.2, 2010./*ref*/G.V. Kuznetsov, M.A., Sheremet, “Mathematical modelling of complex heat transfer in a rectangular enclosure”, Thermophysics and Aeromechanics, Vol.16, No.1, pp.119-128, DOI: 10.1007/ s11510-009-0012-z, 2009./*ref*/S. Lyashevskiy, Y. Chen, “Nonlinear Identification of Aircraft Indianapolis. Control Applications”, Proceedings of the 1996 IEEE International Conference, 1996./*ref*/N. Durango, A. Bula, L. Donaldo, “Modelo matemático para secador de alimentos de flujo radial”. Ingeniería y desarrollo, No. 15, pp.1-8, 2004./*ref*/NI USB-622x/625x OEM. USER GUIDE. M Series USB-6221/6225/6229/6251/6255/6259 OEM Devices. http://www.ni.com/pdf/products/ us/371910a.pdf , Consultado el 26 de Marzo de 2009./*ref*/NS, LM34/LM35 Precision Monolithic Temperature Sensors. National Semiconductor.Application Note 460. October 1986./*ref*/Manual NI USB-6259. http://sine.ni.com/ds/ app/doc/p/id/ds-20/lang/en , Consultado el 26 de Marzo de 2009./*ref*/P. Ortiz, A. Arias, “Simulink aplicado a sistemas de control”. Fondo editorial ITM, Medellín, 2010./*ref*/M. Pramparo, P. Rossi, “Balances de energía”, Universidad Nacional de Rio Cuatro http:// www.ing.unrc.edu.ar/materias/balances_de_ masa_y_energia/archivos/teoricos/08-balances_de_energia.pdf Consulta octubre de 2010./*ref*/L.C. Ríos, N. Toro, “Estimación de parámetros en modelos arma por el criterio de mínimos cuadrados” Scientia et Technica, Año XII, No.31, UTP, 2006./*ref*/Power Control with Thyristors and Triacs. Power Semiconductor Applications Philips Semiconductors. 1994./*ref*/Tools and Basic Information for Design, Engineering and Construction of Technical Applications”, 2005.Engieneering Toolbox, http://www.engineeringtoolbox.com/air-temperature-pressuredensity-d_771.html Consulta: Marzo, 2010./*ref*/Triacs BT138 series.Philips Semiconductors Product specification.June 2001./*ref*/A. Zabaleta, M. Larrayoz, “Computational Fluid Dynamics Studies in Heat and Mass Transfer Phenomena in Packed Bed Extraction and Reaction Equipment”, Universitdad Politécnica de Catalunya (España), 2007.ITECKNE; Vol. 7, núm. 2 (2010); 165-1742339-34831692-1798Copyright (c) 2018 ITECKNEhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Modelo matemático no lineal en un sistema de temperatura para un recinto cerradoinfo:eu-repo/semantics/articlehttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85http://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1Identificación de sistemas, Mínimos Cuadrados, Modelo Matemático, Sistema dinámico.11634/8305oai:repository.usta.edu.co:11634/83052023-07-14 16:37:20.779metadata only accessRepositorio Universidad Santo Tomásnoreply@usta.edu.co