Sin duda, el control de procesos es un área interdisciplinaria y puede ser considerada como
una de parte vital de la ingeniería química. El control del procesos se encuentra en constante
evolución guiada por una cantidad creciente de contribuciones de investigación, la reducción
del costo de dispositivos digitales y un incremento del poder computacional. En consecuencia,
es necesario que los ingenieros químicos hagan frente a los desarrollos de automatización para
proponer un mejor diseño y operación de plantas modernas.
Con esto en mente, los cursos de control de procesos convencionales dentro del programa
de pregrado de Ingeniería Química se centran en temas como modelado y análisis dinámico
de procesos, instrumentación y teoría clásica de control de procesos. A pesar de la relevancia
del control de procesos, después de un par de años en frente de la asignatura, para mi es claro
que este no es uno de los cursos más populares dentro del programa. Esto debido principalmente a que el análisis dinámico no se aborda normalmente en otros cursos y su análisis se le dificulta a los estudiantes, la terminología de control fue creada por los desarrolladores de automatización (e.g. ingenieros electrónicos, mecánicos y de sistemas), la relativa complejidad de la formulación matemática (los estudiantes no usan frecuentemente el dominio de Laplace) y falta de habilidades de simulación.
Esas razones obligan a los estudiantes a sentirse saturados de nueva información durante el
curso y tienen dificultades para seguir las temáticas de forma exhaustiva. Por tanto, no muchos
estudiantes se sienten alentados a seguir proyectos, estudios de posgrado y, anualmente, aspirar a una carrera asociada al control de procesos. Se han hecho esfuerzos substanciales para
abordar los problemas antes mencionados: dando más relevancia a la comprensión de sistemas
dinámicos dentro del programa de ingeniería química, literatura más amigable para el usuario
para enseñar la teoría de control de procesos y refinar temas para pensar en el curso de control
de procesos. Sin embargo, todavía hay espacio para mejoras en cómo explotar herramientas
computacionales como Matlab/Simulink dentro del curso de control de procesos. Una de las
dificultades para tener esto dentro del curso es que la información sobre implementaciones de
software está dispersa (por ejemplo, documentación de soporte de Matlab, pocos libros, páginas web) y es complejo desarrollar adecuadamente las habilidades de simulación para análisis de sistemas dinámicos y la implementación de arquitecturas de control.
Por lo tanto, he creado este libro enfocado en la explotación de herramientas numéricas y
simbólicas en Matlab/Simulink a para implementar y analizar sistemas dinámicos. Esto con
el fin de diseñar y evaluar estructuras de control descentralizadas que son cubiertas por los
cursos de introducción al control automático de procesos. Así, los estudiantes de pregrado pueden enfocarse en el concepto y el análisis en lugar de las implementaciones de problemas
en el software. El contenido del libro ha sido seleccionado siguiendo libros de texto de control
de procesos más recientes. Por lo tanto, los estudiantes pueden hacer un paralelo directo de
las implementaciones con la teoría usando un modelo ilustrativo relevante para la Ingeniería
Química alentando a los estudiantes a ir más allá de los casos de estudios propuestos. El caso
de estudio seleccionado es la reacción de Van de Vusse cuando se lleva a cabo un reactor
CSTR. Como tal, este libro no fue pensado para que los estudiantes repasaran los conceptos
de cursos de introducción de control procesos, la literatura para esto está bien fundamentada.
Este libro muestra directamente con ejemplos como resolver los problemas matemáticos
asociados al control de procesos, con especial atención en la herramienta de Simulink. De esta
manera, estudiantes que tienen dificultades en programación, son alentados a sobrepasar su |