https://hdl.handle.net/11185/203 Wed, 22 Apr 2026 21:47:30 GMT 2026-04-22T21:47:30Z https://hdl.handle.net/11185/917 Control óptimo de procesos industriales utilizando desigualdades lineales matriciales Cappelletti, Carlos Alberto En esta tesis se abordó el problema de diseño de controladores multiobjetivos que utilizan realimentación estática de estados para ser aplicados en sistemas típicos de la industria de procesos químicos. Durante su desarrollo se observó que muchos de los objetivos deseados para lograr que el proceso presente un desempeño aceptable, encuentran un marco común de formulación si se utiliza una herramienta matemática moderna llamada Desigualdades Lineales Matriciales o LMI. También se observó que esta herramienta define regiones convexas y, gracias a esta convexidad, los objetivos de desempeño pueden plantearse como un problema de optimización convexa con restricciones, donde se encuentra una solución única si es que ésta existe. Los capítulos dos y tres revisaron conceptos básicos de los sistemas LTI, en el espacio de estados. En el capítulo cuatro se realizó una introducción teórica de las Desigualdades Lineales Matriciales, y se mostró cómo se utilizan las LMIs en un problema de control. En los capítulos cinco y seis se presentó la síntesis de un controlador que satisface múltiples especificaciones de diseño en forma simultánea, como restricciones en las normas, ubicación de polos y robustez. En el capítulo siete se formuló una restricción bajo la estructura LMI, con el objetivo de establecer un límite máximo a la variable manipulada. En el capítulo ocho se presentó el problema de control de un reactor químico libre de offset, donde la no linealidad del sistema se modela utilizando un politopo de incertidumbres. Finalmente, en el capítulo nueve se incluyen conclusiones de la tesis.; This thesis focuses on the problem of design of multiobjetive controllers which use static state feedback to be applied to systems typical of the chemical process industry. During the development of the thesis, with the objetive of reaching an acceptable performance, many of the desired objectives found a common formulation framework in a modern mathematical tool deigned as linear matrix inequalities (LMI). Furthermore, it was observed that this tool defines convex regions, and for this reason, the performance objectives of a control system can be considered as a constrained convex optimization problem, where a unique solution is found if it exists. Chapters two and three present a brief review of basic concepts of LTI systems under state space formulation. Chapter four a theoretical introduction of the LMI was made and, it was shown how LMIs can be used in a process control problem formulation. Chapters five and six the synthesis of a regulator that satisfies simultaneously multiple design specifications were presented. Those specifications were written sa restrictions on norms for pol location, robustness among other examples. In chapter seven, whit the objetive of establishing a maximum boundary to the manipulated variable, a restriction under LMI theoretical framework was formulated. In chapter eight, the control problem to reach offset-free performance for a chemical reactor using LMI was presented. In here, the non-linearities of the system were modeled using an uncertainty polytope. Finally, charter nine the conclusions of this thesis are included. Fil: Cappelletti, Carlos Alberto. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ingeniería Química; Argentina.; Fil: Cappelletti, Carlos Alberto. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ingeniería Química; Argentina. Mon, 07 Nov 2016 00:00:00 GMT https://hdl.handle.net/11185/917 2016-11-07T00:00:00Z https://hdl.handle.net/11185/900 Experimentos sobre la formación de ondas de Faraday: comparación con resultados teóricos Miño, Gastón Leonardo En esta tesis se presentan resultados experimentales del fenómeno conocido como ondas de Faraday. Estas ondas pueden producirse cuando una capa de líquido contenida dentro de un recipiente es sometida a una oscilación vertical. Los valores críticos de aceleración y número de onda que caracterizan la aparición de estas ondas dependen básicamente de las propiedades fisicoquímicas del fluido utilizado, como así también de aspectos geométricos tales como la forma del recipiente y el espesor de la película líquida. En este trabajo, se muestran y discuten los valores críticos que determinan la formación ondas estacionarias. Experimentalmente estos valores se determinaron mediante procesamiento de imágenes. Las experiencias se llevaron a cabo utilizando recipientes de dimensiones semejantes pero con diferentes contornos: uno presenta un escalón descendente y el otro una playa constante. Los resultados experimentales se comparan con las soluciones de dos modelos. Uno de ellos resulta de linealizar las ecuaciones gobernantes del problema (Navier-Stokes y continuidad) y sus condiciones de contorno. El otro, es un modelo sencillo que se obtiene incorporando un término de amortiguamiento en la ecuación de evolución de la superficie libre de un fluido ideal, que contempla la disipación viscosa en el seno del líquido. A partir del buen acuerdo que existe entre los experimentos y las soluciones del modelo hidrodinámico lineal se concluye que el diseño experimental aquí propuesto, resulta adecuado para analizar las condiciones críticas del fenómeno cuando las paredes laterales no influyen en la formación de las ondas y la interfase está libre de contaminantes.; The thesis presents experimental results on Faraday wave formation phenomena. These waves are produced when a layer of liquid within a reservoir is exposed to vertical oscillation. The critical values of acceleration and wave length that characterize the appearance of these waves depend on the physical and chemical properties of the liquid, as well as the geometrical aspects such as reservoir shape and liquid layer thickness. The critic values that determine stationary wave formation are shown and discussed in this work. Experimentally, these parameters are measured by using image analysis. The experiments were performed using two similar vessels with different borders: one containing a descending slope and the other with a shallow border. Experimental results were compared with two models. The first one resulting from the linearization of Navier-Stokes and continuity equations together with its boundary conditions. The second one is a simple model that takes into account the viscous dissipation in the liquid by adding a damping term to the equation that describes the evolution of the free surface of an ideal fluid. With the concurrence between the experiments and the solutions given by the linear hydrodynamic model, we conclude that the experimental design proposed in this work can be suitable to study the characterization of Faraday wave formation with no influence of the boundary condition and contamination at the surface. Fil: Miño, Gastón Leonardo. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ingeniería Química; Argentina.; Fil: Miño, Gastón Leonardo. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ingeniería Química; Argentina. Thu, 18 Dec 2008 00:00:00 GMT https://hdl.handle.net/11185/900 2008-12-18T00:00:00Z https://hdl.handle.net/11185/764 Diseño de controladores tolerante a fallas aplicados a procesos de la industria química Picó, Martín Francisco El desempeño de un Sistema de Control a lazo cerrado puede ser alterado por una falla en uno de sus componentes, y en algunos casos puede llevar al mismo a la inestabilidad, produciendo grandes daños. El objetivo del control tolerante a fallas (FTC) es prevenir el deterioro del sistema, desarrollando un controlador que tenga la capacidad de corregir de algún modo las fallas ocurridas. Los sistemas de control tolerante a fallas activos (AFTCS) poseen básicamente dos sub-sistemas: un módulo de diagnóstico y detección de fallas (FDD) y otro que denominamos de corrección. Utilizamos el término corrección de forma genérica, de manera de englobar con el mismo diversos términos que se encuentran en la literatura para hacer referencia a este sub-módulo, como lo son: adaptación, compensación, re-configuración, y/o re-estructuración, dependiendo del autor y de la estrategia adoptada. En esta tesis se realiza un análisis de las distintas estrategias de ambos sub-módulos. Se hara énfasis en la detección y aislación de fallas, ya que es un importante campo de investigación en procesos industriales debido a las mejoras que esta disciplina otorga en términos de seguridad y fiabilidad de los procesos. A lo largo de la tesis se trabaja en detección de fallas con métodos basados en modelo, que buscan de una u otra manera generar residuos que demuestren las discrepancias entre el sistema real y algún modelo que se dispone del mismo.; The performance of a closed-loop system can be altered by a fault in one of its components, and in some cases can lead to the control system to instability, causing major damage. The goal of fault tolerant control (FTC) is to prevent deterioration of the system, developing a controller having the ability to compensate for faults that occur, by correcting the control action. The active fault tolerant control systems systems (AFTCS) have basically two sub-systems: a module for fault detection and diagnosis (FDD) and another correction module. The main objective of the FDD module is to estimate the fault in order to apply this result to solve the problem of designing a FTC system (FTCS), and to prevent the deterioration of the control system performance. We use the term correction module in generic form, so as to encompass therewith various terms found in the literature to refer to this sub-module, such as: adaptation, compensation, re-configuration or restructuring depending on the strategy adopted. In this thesis an analysis of the different strategies of both sub-modules is done. We will emphasize the fault detection and isolation as it is an important field of research in industrial processes due to the improvements that this discipline provides in terms of safety and process reliability. Throughout the thesis is working on fault detection with model based methods, seeking to generate residue that shows discrepancies between the real system and a model. Fil: Picó, Martín Francisco. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ingeniería Química; Argentina.; Fil: Picó, Martín Francisco. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ingeniería Química; Argentina. Fri, 29 May 2015 00:00:00 GMT https://hdl.handle.net/11185/764 2015-05-29T00:00:00Z https://hdl.handle.net/11185/607 Modelización y estudio de la adsorción de tolueno en mordenita dopada con sodio Cabana García, Nancy Cecilia Se presentan resultados de cálculos teóricos de las energías de interacción, geometrías de enlaces, densidades de carga electrónica y modos de vibración del tolueno adsorbido en mordenita dopada con sodio. Los cálculos se basaron en técnicas de la teoría de la funcional densidad (DFT) utilizando los códigos fireball y gaussian. Se pudo obtener por primera vez una estabilización completa de cuatro modelos diferentes para la estructura geométrica y electrónica de la mordenita modificada. Para el cálculo de la energía de interacción se debió calcular primero la estructura sin sodios, luego con ellos y finalmente con el tolueno adsorbido en diferentes posiciones. Los resultados teóricos indican que la principal interacción del tolueno con la zeolita es entre los electrones "pi" del anillo aromático y la base de Lewis generada por la incorporación del catión a la que se suma también una interacción entre el grupo metilo con un sitio de oxígeno de la zeolita, que los picos principales de vibración del doble enlace del tolueno se corren a frecuencias menores y que uno de ellos directamente desaparece en la situación de adsorción. Estos resultados están en un todo de acuerdo con resultados experimentales previos obtenidos por el grupo de trabajo y por lo tanto se constituyen en una sólida base para progresar en el diseño de nuevos materiales con las condiciones de adsorción deseadas.; Theoretical calculations of binding energy, bonding geometries, electronic density of states and vibrational modes of toluene adsorbed on sodium-doped mordenite are presented. The codes fireball and gaussian based on Density functional Theory were used. An stabilization of the structure of four different models for the mordenite was reached for the first time. The results indicate that the main interaction of the toluene with the matrix is between pi-electrons of the aromatic ring and the Lewis basis which appears for the doping with cation. Besides, there is an important interaction between the methyl group with an particular oxigen of the structure. Regarding the vibrational modes, the main vibrations of the doble bond in the aromatic ring are shifted towards minor frequencies and one of them vanishes completely in the adsorption situation. All of the results are in very good agreement with the experimental data and, therefore, become a solid support for future investigations about the design of this new materials. Fil: Cabana García, Nancy Cecilia. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ingeniería Química; Argentina. Tue, 03 Jun 2014 00:00:00 GMT https://hdl.handle.net/11185/607 2014-06-03T00:00:00Z