Optimización dinámica basada en Fourier. Aplicación al proceso de producción de biodiesel

Abstract

Este trabajo presenta una novedosa metodología para la optimización dinámica del proceso de producción de biodiesel a partir de aceites vegetales en modo discontinuo. La metodología propuesta tiene la particularidad de emplear la serie de Fourier para la parametrización de la acción de control, y algoritmos evolutivos para la optimización de parámetros. Las ventajas principales de esta estrategia son, por un lado, que los perfiles obtenidos son suaves, es decir, continuos y diferenciables, por lo tanto pueden implementarse directamente en sistemas reales, sin necesidad de filtrar o suavizar la señal de control; por otro lado, se requiere una mínima cantidad de parámetros para la optimización, evitando la sobre-parametrización, la cual puede disminuir la calidad de la respuesta. Los algoritmos propuestos han sido evaluados a través de simulaciones, obteniendo resultados muy satisfactorios comparados con los existentes en bibliografía.This work presents a novel methodology for the dynamic optimization of the biodiesel production process from vegetable oils in discontinuous mode. The proposed methodology has the particularity of using the Fourier series for the parameterization of the control action, and evolutionary algorithms for the optimization of parameters. The main advantages of this strategy are, on the one hand, that the profiles obtained are smooth, that is, continuous and differentiable, therefore they can be directly implemented in real systems, without the need to filter or soften the control signal; on the other hand, a minimum amount of parameters is required for optimization, avoiding over-parameterization, which can decrease the quality of the response. The proposed algorithms have been evaluated through simulations, obtaining very satisfactory results compared to those published in the literature.