Partially decentralized control based on IMC for a benchmark boiler

Abstract

The boiler systems are multivariable nonlinear processes showing great interactions and input constraints under a wide range of operating conditions. This paper proposes a partially decentralized control (PDC) for the problem of a benchmark boiler under the load and pressure change. The design of partially decentralized controllers is based on the non-square internal model control (IMC) principle, which is applied to design non-square decentralized controllers and that are then transformed to partially decentralized ones. This method combines the advantages of decentralized control and multivariate centralized control, and considers the coupling of the plants, thus good performance can be achieved. The proposed method is applied to the boiler model proposed in an IFAC Conference, and the controller used in PID form. Simulation results show that partially decentralized control can achieve better performance than the existing decentralized control, and compared with the multivariable centralized control, it has a simpler structure and is easier to implement and tune, so it is of great practical application potential.

Control multivariable lineal con desacoples en un intercambiador de calor

“…De manera adicional [7], propusieron un control parcialmente descentralizado (PDC) para el problema de una caldera de referencia en el marco del cambio de carga y presión; puesto que, los sistemas de calderas son procesos multivariables no lineales que muestran grandes interacciones, como también, presentan restricciones de entrada en una amplia gama de condiciones de funcionamiento. En este trabajo se aplicó un método que combina las ventajas de un control descentralizado y las de un control centralizado multivariable, que consideró el acoplamiento de las plantas.…”

Control PID multivariable de una caldera de vapor

“…A su vez, una variante del mismo fue también presentado por el mismo profesor en el congre-so Advances in PID Control organizado por la IFAC (Morilla, 2012). Diferentes estrategias de control han sido estudiadas para este problema durante losúltimos años, por ejemplo, control predictivo basado en modelo (Fernández et al, 2011), control PI mediante optimización multiobjetivo (Sánchez et al, 2015), control PID por desacoplo (Garrido et al, 2016), control por modelo interno (Fu and Tan, 2017) y control por ganancia planificada (Balko and Rosinová, 2017) El enfoque utilizado por los autores para abordar el problema de diseño del controlador considera una estructura de controlador realimentado tipo PID multivariable. En particular, el método utilizado para el diseño del controlador es el presentado recientemente en Boyd et al (2016).…”