OBSERVADOR LINEAL PARA FLUJO DE CALOR UTILIZANDO ELEMENTOS FINITOS EN UN INVERNADERO.
Resumen
Resumen
Un problema clásico en la teoría de control es el diseño de una ley de retroalimentación, teniendo el propósito de que la salida de cualquier sistema siga asintóticamente una señal de referencia. En este trabajo, se pretende estimar el flujo de calor ( ) por radiación para un sólido. Se utiliza una figura geométrica con la intención de aproximar las dimensiones a un invernadero, donde bajo el principio de los elementos finitos se calculan algunos coeficientes de la variable a controlar (temperatura). El control es diseñado por un PID y el flujo de calor mediante la teoría de regulación lineal vía retroalimentación de estados como una solución idónea a nuestro problema ya que se supone la medición de la temperatura (T) con un sensor Termostato Digital XH-W1209 (Sensor tipo NTC 10K). Los actuadores que integraremos en este artículo serán un ventilador y nebulizadores. En esta investigación se realiza la formalización matemática de esta teoría y se observa por medio de la simulación de Matlab-Simulink al flujo de calor y la temperatura.
Palabra(s) Clave: Elementos finitos, Flujo de calor, Retroalimentación de Estado.
LINEAR OBSERVER FOR HEAT FLOW USING FINITE ELEMENTS IN A GREENHOUSE
Abstract
A Classic problem of the control theory, is the design of a feedback law, it has the purpose of the output of any system follows asymptotically to a reference signal. In this paper we aim to estimate the flow of heat ( ) by radiation to a solid. A geometric figure is used with the intention of approximated the dimensions to a greenhouse, where some coefficients of the controlled variable (T) are calculated under the principle of finite elements. The control is designed for a PID and the heat flow using the feedback- state lineal theory as an ideal solution to our problem, because we assumed that the temperature is measurement with a sensor Termostato Digital XH-W1209 (Sensor tipo NTC 10K). The actuators that we will integrate in this paper will be a fan and nebulizers. In this investigation we do the mathematical model of this theory and also we see through of simulations in Matlab-Simulink to the heat flow and temperature.
Keyboards: Finite element, Feedback state, Heat flow.
Texto completo:
583-591 PDFReferencias
Balcilar M, Dalkilic A, Aroonrat K, Wongwises S., Neural Network Bases Analyses for the Determination of Evaporation Heat Transfer Characteristics During Downward Flow of R134a Inside a Vertical Smooth and Corrugated Tube, Research Article-Mechanical Engineering, Ed. Springer, p.p. 1271- 1290, 2014.
Bouhouche Salah, Lahreche Malek, Bast Jürgen., Control of Heat Transfer in Continuos Casting Process Using Neural Networks, Acta Automatica Sinica, Vol. 34, No. 6, p.p. 701-706, 2008.
Durango Nestor., Condiciones de frontera en el método de los elementos finitos, Ingeniería & Desarrollo. Universidad del Norte, Vol.1, p.p. 24-28, 1995.
Krajnc M, Rossi R., An Extension of the Partition of Unity Finite Element Method, J. of the Braz. Soc. of Mech. Sci. & Eng, Vol. 27, No.3, 2005.
Romero J.L, López E.M, Ortega M.A, Río O., Análisis de pilares con deformación por cortante mediante elementos finitos y acciones repartidas equivalentes, Revista Internacional de Métodos Numéricos para Cálculo y Diseño en Ingeniería, p.p. 280-289, 2017
Sahyoun Samir, Nelson Cale, Djouadi M, Kuruganti Teja., Control and Room Temperature Optimization of Energy Efficient Buildings, 2012 IEEE Multi-Conference on Systems and Control, p.p. 962-967, 2012.
Schoenauer Josef, Schlemmer Erwin, Mueller Franz., Finite element modeling of the temperature distribution in the stator of a synchronous generator, COMPEL, Vol. 22, No.4, 2003.
UNET., Transferencia de Calor, Fenómenos de Transporte, www.unet.edu.ve/~fenomeno/F_DE_T-165.htm.
URL de la licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/3.0/deed.es
Pistas Educativas está bajo la Licencia Creative Commons Atribución 3.0 No portada. 
TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO / INSTITUTO TECNOLÓGICO DE CELAYA
Antonio García Cubas Pte #600 esq. Av. Tecnológico, Celaya, Gto. México
Tel. 461 61 17575 Ext 5450 y 5146
pistaseducativas@itcelaya.edu.mx