Modelización, análisis y control del comportamiento dinámico de los sistemas frigoríficos al servicio de fábricas de congelados vegetales

Résumé

El correcto diseño y funcionamiento del sistema frigorífico como sistema auxiliar de los sistemas de proceso es muy importante para garantizar el éxito del proceso de producción. Además, las instalaciones frigoríficas absorben una parte importante del consumo energético total de las industrias agroalimentarias, como es el caso de una fabrica de alimentos congelados. La modelización de las instalaciones frigoríficas puede tener una gran incidencia en la disminución de los consumos energeticos y de fabricación, e incluso sobre la calidad del producto congelado. Sin duda, también sera de gran utilidad para mejorar los sistemas de control de las instalaciones frigoríficas y los procesos en la industria de fabricación de alimentos congelados. Los modelos desarrollados, e implementados en esta tesis en el lenguaje de programación C++, simulan el comportamiento dinámico de las instalaciones frigoríficas y de los equipos a los que dan servicio, congeladores y cámaras de conservación de congelados (temperaturas, presiones, consumos eléctricos) con un reducido número de ecuaciones y parámetros. Una vez determinados los modelos, se ha procedido a la linealización de los modelos de una instalación frigorífica y las cámaras a las que sirven estos modelos para poder obtener de ellos, mediante la transformación de las ecuaciones en un sistema de variables del estado, las funciones de transferencia necesarias para proceder el desarrollo de nuevos sistemas de control. Como primer paso en la construcción de los sistemas de control se ha procedido a analizar mediante la técnica RGA, los emparejamientos, los grados de acoplamiento y las estructuras de control, resultantes para determinar las mejores estrategias de control a seguir. De esta manera se llego a la conclusión de construir tres lazos de control. Los dos lazos de control de los compresores se realizaron mediante Lógica Borrosa (Fuzzy Logic) con el añadido de un calculo óptimo.