1. Repositorio Institucional del Tecnológico Nacional de México (RI - TecNM)
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Title:	Supervisión basada en observador de un proceso de destilación por arrastre de vapor
Authors:	Ramos Hernandez, Elias
metadata.dc.subject.other:	Diseño de observadores, proceso de destilación, arrastre de vapor
Issue Date:	2024-08-19
Publisher:	Tecnológico Nacional de México
metadata.dc.publisher.tecnm:	Centro Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico
Description:	En este trabajo de tesis se presenta el diseño, análisis y simulación de dos observadores, los cuales conforman un esquema de supervisión que tiene como objetivo estimar las variables de estado que son difíciles de medir físicamente en un proceso de destilación por arrastre de vapor. El esquema también es capaz de estimar fallas en la etapa de obtención del producto final, que para el caso de este trabajo es aceite esencial de plantas aromáticas. En este trabajo, el modelo matemático se basa en los fenómenos y las fases involucradas en el proceso de destilación por arrastre de vapor, tales como la exudación, la difusión y la evaporación. En cuanto a las fases, se considera la acumulación de aceite en los tricomas de la planta, la formación de una capa de agua-aceite en la superficie de las hojas y el aceite libre en fase de vapor. El modelo matemático se representa como un sistema de ecuaciones diferenciales, que describe el comportamiento del aceite a lo largo de la destilación por arrastre de vapor. Parte fundamental de este trabajo es analizar el modelo desde la perspectiva de control, considerándolo como un sistema no lineal. Por tanto, al adoptar está perspectiva y aprovechando la estructura matemática del modelo, se realiza el diseño de los observadores. El primer observador diseñado es un observador no lineal, cuya particularidad es la capacidad de estimar dos variables importantes en el proceso de destilación por arrastre de vapor: la masa de aceite esencial en el interior de los tricomas y la masa de aceite en la capa acuosa. El segundo observador diseñado, es un observador que deriva de la estructura del observador dinámico generalizado, la particularidad de este segundo observador es que además de estimar todos los estados del sistema, sea capaz de estimar fallas en etapas importantes del proceso. Existen pocos trabajos que abordan el diseño de observadores en relación a los procesos de extracción de aceites esenciales cómo la destilación por arrastre de vapor. Por lo tanto, este trabajo busca aportar al estado del arte con el diseño de dos observadores, uno para la estimación de estados y el otro para estimar fallas en una de las etapas del proceso de destilación por arrastre de vapor. Es importante resaltar que en este trabajo se conservan las no linealidades del modelo matemático a diferencia de algunos trabajos que emplean métodos de linealización para simplificar la metodología de diseño de los observadores. Finalmente, se presentan los resultados de simulación del modelo matemático del proceso de destilación por arrastre de vapor, así como las estimaciones de ambos observadores. Estos resultados permiten validar la capacidad de los observadores para estimar las variables de estado y tambiénlas fallas. Es relevante mencionar que se realizan experimentos en los que fue posible obtener aceites esenciales de tres materiales vegetales diferentes eucalipto, romero y salvia.
metadata.dc.type:	info:eu-repo/semantics/masterThesis
Appears in Collections:	Tesis de Maestría en Ingeniería Electrónica

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