Resumen de Diseño de Ecuaciones de Sintonía para Controladores PID (Proporcional-Integral-Derivativo) Implementados en Fotobiorreactores.

Arnaldo Verdeza V., Leonardo di Mare, Marco E. Sanjuán Mejía, Antonio Bula

• español

  Se desarrolló un conjunto de ecuaciones de sintonía para un fotobiorreactor usado para el cultivo de microalgas. El nivel de iluminación impacta significativamente en la tasa producción de biomasa y en los costos energéticos de este proceso, por lo que resulta deseable aprovechar la iluminación solar disponible. Sin embargo, la iluminación solar genera fluctuaciones en la energía incidente en el sistema que pueden conducir a oscilaciones en su temperatura, y afectar el comportamiento del sistema. Por lo tanto, se requiere emplear control automático para compensar estas perturbaciones y mantener las condiciones de operación. A partir de un modelo paramétrico de un fotobiorreactor, se desarrollaron las ecuaciones de sintonía para un controlador PID. Éste mantiene la temperatura del reactor mediante la manipulación del flujo de líquido de enfriamiento que pasa por el intercambiador de calor. Las ecuaciones de sintonía obtenidas mostraron un desempeño superior respecto a las ecuaciones ?' y mínimo error integral del valor absoluto (IAE) cuando se implementaron en un lazo de control por retroalimentación.

• English

  A set of tuning equations specific for a photobioreactor used to produce biomass was developed. In this process, lighting levels impact significantly on biomass production rate and energy operation costs, being desirable to take advantage of available sun lighting. Nevertheless, the use of solar lighting leads to fluctuations in the incident energy into the system which, in turn, might cause oscillations in its temperature, affecting the system behavior. Therefore, automatic control is required to compensate the effect of these disturbances and maintain operating conditions. Hence, tuning equations were developed, from a parametric model of a photobioreactor, for PID controllers that maintain the reactor temperature at a set point by manipulating the coolant flow through the heat exchanger. The obtained tuning equations showed a better performance than ?' and minimum integral of absolute value of error (IAE) equations when implementing them in a feedback control loop in the photobioreactor model.