Dynamic analysis and comparison of control techniques in the process of obtaining bioethanol

Resumen

Introducción— Modelos de reactores anteriores han sido utilizados para estudiar el comportamiento dinámico de sistemas de producción de bioetanol, sin embargo, pocos han elaborado un estudio comparativo de estrategias de control que estabilicen y controlen las variables de interés.

Objetivo— El objetivo del presente estudio es analizar la estabilidad de un sistema de fermentación para obtención de bioetanol, su comportamiento dinámico, la caracterización de puntos de equilibrio y puntos de bifurcación del modelo matemático planteado por Jarzebski en 1992 para una fermentación continua, teniendo en cuenta el rendimiento de la reacción en un biorreactor y la aplicación de técnicas de control industrial para su optimización.

Metodología— Se utilizaron métodos de revisión y diseño de tipo cuantitativo y sistematizado.

Resultados— Se presenta la comparación entre dos estrategias de control para controlar la producción de bioetanol, el control PID y el control Fuzzy. Se observó un mejor comportamiento dinámico cuando se utilizó el controlador Fuzzy.

Conclusiones— Este trabajo muestra la importancia del análisis de estabilidad de un sistema en continuo y cómo éste puede definir las regiones de interés operativo, en este caso para la producción de etanol, mostrando que la productividad es inversamente proporcional a la tasa de dilución. Finalmente, se concluye que se tiene un mejor comportamiento dinámico del sistema cuando se utiliza un controlador Fuzzy.