Diseño de un sistema de control para regular la tensión generada por una turbina hidráulica tipo Kaplan acoplada a un generador DC

La propuesta de investigación “Diseño de un sistema de control para regular la tensión generada por una turbina hidráulica tipo Kaplan acoplada a un generador DC” presenta la metodología para la automatización del banco hidráulico y el diseño e implementación de estrategias de control avanzado que p...

Full description

Autores:
González Acevedo, Hernando
Jaimes Reatiga, Luis Eduardo
Tipo de recurso:
Investigation report
Fecha de publicación:
2021
Institución:
Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB
Repositorio:
Repositorio UNAB
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repository.unab.edu.co:20.500.12749/25513
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/20.500.12749/25513
Palabra clave:
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Hydraulic machines
Automation
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Automatización
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description La propuesta de investigación “Diseño de un sistema de control para regular la tensión generada por una turbina hidráulica tipo Kaplan acoplada a un generador DC” presenta la metodología para la automatización del banco hidráulico y el diseño e implementación de estrategias de control avanzado que permiten garantizar una tensión constante ante variaciones en el caudal de ingreso a la turbina o cambios en la resistencia de campo del generador DC. Los algoritmos se implementaron en el software DCS, DELTA V, y se diseñó una interfaz gráfica que permite el monitoreo y control de las variables relevantes del proceso.
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Los algoritmos se implementaron en el software DCS, DELTA V, y se diseñó una interfaz gráfica que permite el monitoreo y control de las variables relevantes del proceso.Introducción ……………………………………………………………………………………………………………………………… 3 Objetivos ……………………………………………………………………………………………………………………..…………….. 4 CAPÍTULO 1: MODELO DINÁMICO DE LA TURBINA HIDRÁULICA …………………………………..…………… 5 1.1 Sensores ………………………………………………………………………………………………………………………………. 5 1.2 Sistema electrónico ……………………………………………………………………………………………………………… 6 1.3 Actuadores ……………………………………………………………………………………………………………...…………... 7 1.4 Diseño mecánico …………………………………………………………………………………………………………………. 7 1.5 Modelo dinámico …………………………………………………………………………………………………………………. 7 1.5.1 Modelo dinámico de la turbina hidráulica ………………………………………………………………………. 9 1.5.2 Modelo dinámico del generador DC ……………………………………………………………………………… 10 1.5.3 Validación del modelo matemático ………………………………………………………………………………. 12 CAPÍTULO 2: SISTEMA DE CONTROL ………………………………………………………………………………………….. 16 2.1 Técnica de Control: Sensibilidad Mixta ……………………………………………………………………………….. 16 2.2 Diseño del controlador de sensibilidad mixta para la turbina Kaplan …………………………………….18 2.3 Control Predictivo MPC ……………………………………………………………………………………………………….. 20 2.4 Diseño control predictivo MPC para la turbina Kaplan ……………………………………………………….. 22 CAPÍTULO 3: VALIDACIÓN EXPERIMENTAL ………………………………………………………………………………. 25 3.1 Implementación del control de sensibilidad mixta para la turbina Kaplan …………………………. 26 3.2 Implementación del control MPC para la turbina Kaplan …………………………………………………… 30 CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES ……………………………………………………………………………………….. 34 BIBLIOGRAFÍA …………………………………………………………………………………………………………………………. 35The research proposal “Design of a control system to regulate the voltage generated by a Kaplan-type hydraulic turbine coupled to a DC generator” presents the methodology for the automation of the hydraulic bench and the design and implementation of advanced control strategies that allow guaranteeing a constant voltage due to variations in the flow rate entering the turbine or changes in the field resistance of the DC generator. The algorithms were implemented in the DCS software, DELTA V, and a graphical interface was designed that allows the monitoring and control of the relevant process variables.Modalidad Presencialapplication/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombiahttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Diseño de un sistema de control para regular la tensión generada por una turbina hidráulica tipo Kaplan acoplada a un generador DCDesign of a control system to regulate the voltage generated by a Kaplan type hydraulic turbine coupled to a DC generatorResearch reportinfo:eu-repo/semantics/workingPaperInforme de investigaciónhttp://purl.org/coar/resource_type/c_18wshttp://purl.org/coar/resource_type/c_8042info:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/redcol/resource_type/IFIUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABFacultad IngenieríaMathematical modelsTurbinesHydraulic machinesAutomationHydraulic turbinesAutomatic controlDynamic modelModelos matemáticosTurbinasMáquinas hidráulicasAutomatizaciónTurbinas hidráulicasControl automáticoModelo dinámico[1] Voltímetro digital escalizable programable multirango MT4W-DV-41 autonics 180423 Colombia. 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