MODELADO Y SIMULACION DE UN HORNO ELECTRICO ... - CEA

Temperatura (ºC)5(68/7$'26Las Tablas 2 y 3 describen los parámetrosidentificados por los procedimientos descritosanteriormente y representan el modelo multivariabledel horno.Tabla 2 – Parámetros del modelo de una zona=21$LÃ 5 /L 41.75 12.95 8.62 6.48 5.05 4.12 2.5& /L 99.11 616.3 1380.7 2456.1 4227 5970.5 12003.7& DL 45.01 46.34 45.53 44.38 42.5 40.65 34.24& ZL 4432.4 5046 5046 5046 5046 5046 5512.1Tabla 3 – Parámetros del modelo de una zona=21$LMÃ 5 /LM 27.35 10.78 7.55 5.76 4.58 63.31& /LM 357.7 998.5 1918.4 3341.8 5100 8987& DLM 45.67 45.93 45 43.44 41.57 37.44& ZLM 4740 5046 5046 5046 5046 5280Una vez obtenido el modelo es necesario validarlomostrando la precisión con que representa elcomportamiento real del horno.Para ello las Figuras 9 y 10 comparan los datos realesvs. los estimados en dos zonas diferentes del horno.En primer lugar la Figura 9 describe el modeloobtenido para la zona 6. Se puede observar que seestima de forma casi perfecta y con un error mínimo.objetivos de control para los que se ha realizado estaidentificación.ÃTemperatura (ºC)80706050403020100- 10- 20 0Figura 10 – Datos reales vs estimados, zona 1.&21&/86,21(6GDWRVÃHVWLPDGRVÃ]RQDÃ0.5 1 1.5 2 2.5 3x 10 4Ti empo (segundos)El presente artículo ha desarrollado la modelación eidentificación de un horno eléctrico industrial de 7zonas y 1 MW de potencia, utilizado para el curadode grandes estructuras de materiales compuestos ypalas de aerogeneradores. El horno presenta uncarácter fuertemente multivariable, con 7 entradas y7 salidas y múltiples acoplamientos entre las mismas.Los modelos obtenidos han sido validadossatisfactoriamente a partir de su comparación condiversas experimentaciones reales al cargar el hornocon objetos de muy distintas masas y composiciones.80706050403020100-10-2000.5 1 1.5 2 2.5 3Tiempo (segundos)x 10 4Figura 9 – Datos reales vs estimados, zona 6.Por otro lado, la zona 1 (Figura 10) es la que menosprecisión ofrece, ya que es la más difícil demodelizar. Esto es debido a que su proximidad a lapuerta del horno implica mayores pérdidas de calor.A pesar de estos problemas se puede comprobar queel modelo sigue adecuadamente a la realidad, siendosu aproximación más que suficiente para los$JUDGHFLPLHQWRVLos autores agradecen el apoyo dado por la &RPLVLyQ,QWHUPLQLVWHULDO GH &LHQFLD \ 7HFQRORJtD (CICYT)por el proyecto DPI'2000-0785, la colaboración delMinisterio de Ciencia y Tecnología mediante elconvenio PTA2 y de la empresa Siflexa.5HIHUHQFLDV[1] Areal, A.(1987). $Q LQWURGXFWLRQ WR FRPSRVLWHPDWHULDOV. Cambridge University Press[2] Astigarraga, J. (1994). +RUQRV LQGXVWULDOHV GHUHVLVWHQFLDV WHRUtD FiOFXOR \ DSOLFDFLRQHV.McGraw-Hill.[3] Barreras, M., and M. García-Sanz, (2003).Model identification of a multivariableindustrial furnace. 13th IFAC Symposium onSystem Identification, SYSID’03, August 2003,Rotterdam, The Netherlands.Ã