AUTOR: Ing. Fermín García

CONTROL PREDICTIVO DE NIVEL DE AGUA Y PRESIÓN DE VAPOR
PARA UNA CALDERA
AUTOR: Ing. Fermín García
TUTOR: Msc. Ing. Carlos Lameda
AÑO: 2011
RESUMEN
Las calderas constituyen uno de los equipos más usados a nivel industrial para la
generación de vapor y energía. En el presente trabajo se describe, diseña, simula y
analiza el desempeño de un controlador predictivo para la regulación de nivel de agua y
presión de vapor en una caldera de tambor. El control predictivo planteado emplea un
modelo de referencia que permite predecir el comportamiento futuro de la planta,
tomando acciones de control oportunas que permitan la estabilidad del sistema. Las
simulaciones, diseño y análisis del controlador se realizaron sobre el modelo matemático
de la Planta generadora P16-G16 de Suecia desarrollo por Karl Astrom. Los resultados
del trabajo demuestran que es posible implementar un sistema de control predictivo para
la regulación del nivel de agua y presión de vapor en una caldera de tambor. El
desempeño del control predictivo diseñado supera el desempeño de la estrategia clásica
de tres elementos, esto se demostró mediante la comparación de la respuesta del control
predictivo y la estrategia de tres elementos. El control predictivo disminuye las
oscilaciones del nivel y la presión ante las perturbaciones debidas a los cambios bruscos
en el consumo de vapor, dichas oscilaciones son mas pronunciadas cuando se emplean
estrategias clásicas de control. Los resultados y simulaciones se obtuvieron empleando
el Simulink de Matlab, el cual permitió evaluar los modelos planteados por Astrom y
diseñar el controlador predictivo mediante el MPC Toolbox.
Palabras claves: Control predictivo, caldera, nivel de agua, presión de vapor.