MX2007012809A - Metodos y sistemas para estimar densidad de un material en un proceso de mezclado. - Google Patents

Abstract

Un observador de densidad para estimar una densidad real de un material comprende un controlador integral proporcional sensible a un error de densidad determinado al restar una densidad estimada de realimentacion de una densidad detectada. Un metodo para estimar una densidad de un material comprende determinar una densidad detectada del material; determinar una densidad estimada del material; determinar un error de densidad al restar la densidad estimada del material de la densidad detectada del material; y volver a determinar iterativamente la densidad estimada basandose en el error de densidad.

Description

MÉTODOS Y SISTEMAS PARA ESTIMAR DENSIDAD DE UN MATERIAL EN UN PROCESO DE MEZCLADO CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente descripción se dirige a un sistema de sensor, y más particularmente, pero no a modo de limitación, a un método y sistema para conseguir una mejor información de densidad en un proceso de mezclado al utilizar un modelo de sistema, proporciones de entrada, proporciones de salida y un sensor de densidad.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Un sistema de control típicamente comprende uno o más componentes de sistema físicos bajo alguna forma de control automatizado que cooperan para lograr un conjunto de objetivos comunes. El sistema de control puede designarse para controlar en forma confiable los componentes de sistema físicos en presencia de alteraciones externas, variaciones entre los componentes físicos debido a tolerancias de fabricación, y cambios en los valores de entrada comandada para valores de salida controlados, tal como una densidad de mezcla de cemento, por ejemplo. El sistema de control también puede diseñarse para permanecer estable y evitar oscilaciones dentro de un margen de condiciones operativas específicas.

En un ambiente de sondeo, se puede utilizar un sistema de control al mezclar materiales para lograr una producción de mezcla deseada. Por ejemplo, al perforar un pozo de petróleo o de gas, es común instalar un revestimiento tubular en el sondeo y fijar con cemento el revestimiento en su lugar contra la pared de sondeo. Un sistema de mezclado de cemento que soporta operaciones de servicio de sondeo, tal como fijar con cemento el revestimiento en un sondeo, puede diseñarse con un sistema de control configurado para proporcionar una proporción de flujo volumétrico deseado de cemento mezclado que tiene una densidad deseada. En particular, el sistema de control de mezclado de cemento puede controlar válvulas que permiten la entrada de material de cemento seco y agua para obtener la densidad de mezcla de cemento deseada y la proporción de flujo volumétrico de mezcla de cemento deseada. El sistema de control puede operar, por ejemplo, al monitorear la proporción y densidad de flujo de mezcla de cemento, y al regular una válvula de entrada de agua y una válvula de entrada de material de cemento seco. Sin embargo, debido a que tales sistemas convencionalmente controlan los parámetros de salida, tales como la proporción y densidad de flujo de mezcla de cemento, en forma dependiente, estos sistemas tienden a tener tiempos de retardo largos en la respuesta de una válvula a cambios en la posición de la otra válvula. Esto puede conducir a oscilaciones inaceptables en los parámetros monitoreados, y a la dificultad para estabilizar el sistema. Por lo tanto, para hacer el sistema más estable, sería conveniente controlar los parámetros de salida, tal como una proporción de flujo de mezcla y una densidad de mezcla, por ejemplo, independientemente uno de otro. En consecuencia, existe una necesidad de un sistema de control de mezclado con múltiples entradas que desacopla los efectos de los cambios en las salidas comandadas.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN Se describe en la presente un observador de densidad para estimar una densidad real de un material que comprende un controlador integral proporcional sensible a un error de densidad determinado al restar una densidad estimada de realimentación de una densidad detectada. Se describe además en la presente un método para estimar una densidad de un material que comprende determinar una densidad detectada del material, determinar una densidad estimada del material, determinar un error de densidad al restar la densidad estimada del material de la densidad detectada del material, y volver a determinar iterativamente la densidad con base en el error de densidad.

Se describe además en la presente un sistema para estimar una densidad real de un material en un tanque de mezclado que comprende un sensor que se puede operar para proporcionar una densidad indicada del material y un controlador dinámico que se puede operar para comparar la densidad indicada con una densidad real estimada de realimentación para determinar un error de densidad y procesar el error de densidad para determinar una densidad real estimada del material. Se describe además en la presente un método para estimar una densidad real de un material en un tanque que comprende medir la densidad del material para determinar una densidad medida, estimar la densidad del material para determinar una densidad estimada, restar la densidad estimada de la densidad medida para determinar una cantidad de error, multiplicar la cantidad de error mediante una ganancia proporcional para determinar una cantidad proporcional, multiplicando la cantidad de error mediante una ganancia integral e integrar con respecto al tiempo para determinar una cantidad integral, y sumar la cantidad proporcional y la cantidad integral. Estas y otras características y ventajas se entenderán con mayor claridad a partir de la siguiente descripción detallada tomada junto con las reivindicaciones y figuras anexas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Para un entendimiento más completo de la presente descripción y de las ventajas de la misma, se hace referencia ahora a la siguiente descripción breve, tomada en relación con las figuras anexas y la descripción detallada, en donde números de referencia similares representan partes similares. La Figura 1 es un diagrama de una modalidad de una instalación física dentro de la cual se puede implementar un sistema de control para un sistema de mezclado; La Figura 2 es un diagrama de bloques de una modalidad de un sistema de control; La Figura 3 es un diagrama de bloques de una modalidad de un componente modulador de flujo del sistema de control de la Figura 2; La Figura 4 es un diagrama de bloques de una modalidad de un componente regulador de flujo del sistema de control de la Figura 2; La Figura 5A es un diagrama de bloques de dos modalidades de un controlador de realimentación de estado con componente de corrección anticipada de comando del sistema de control de la Figura 2; la Figura 5B es un diagrama de bloques de la primera modalidad del controlador de realimentación de estado con componente de corrección anticipada de comando de la Figura 5A; la Figura 5C es un diagrama de bloques de la segunda modalidad del controlador de realimentación de estado con componente de corrección anticipada de comando de la Figura 5A; la Figura 6 es un diagrama de bloques de los componentes del sistema de control de la Figura 2 en el contexto de la instalación física; la Figura 7 es un diagrama de flujo que ilustra un uso ejemplar del sistema de control de la Figura 2 ; la Figura 8A es un diagrama de bloques de una modalidad de un componente observador de altura; la Figura 8B es un diagrama de bloques de una modalidad de un sistema de control que comprende primer y segundo componentes observador de altura; la Figura 9A es un diagrama de bloques de una modalidad de un componente observador de densidad; la Figura 9B es un diagrama de bloques de una modalidad de un sistema de control que comprende primer y segundo componentes observador de densidad; la Figura 10A es un diagrama de bloques de una primera porción de una modalidad de un sistema de control para una instalación física que tiene un solo tanque, la primera porción incluye un controlador de altura; la Figura 10B es un diagrama de bloques de una segunda porción de la modalidad del sistema de control para una instalación física que tiene un solo tanque, la segunda porción incluye un controlador de densidad; la Figura 11 es un diagrama de bloques de una modalidad de un sistema de control que tiene un observador de densidad asociado con un primer tanque y ningún control de altura automatizado; la Figura 12 es un diagrama de bloques de una modalidad de un sistema de control que tiene un observador de densidad asociado con el primer tanque y un observador de altura asociado con un segundo tanque; y la Figura 13 ilustra un ejemplo de un sistema de computadora de aplicación general adecuado para implementar las varias modalidades del sistema de control y sus diversos componentes .

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Debe entenderse en el comienzo que la presente descripción describe diversas implementaciones de diferentes modalidades de un sistema de control que tiene una o más entradas. Sin embargo, el presente sistema de control también puede implementarse utilizando cualquier número de otras técnicas, ya sea conocidas actualmente o en existencia. La presente descripción no debe limitarse, de ningún modo, a las descripciones, figuras y técnicas ilustradas en lo siguiente, incluyendo el diseño e implementación que se ilustran y se describen en la presente . En una modalidad mostrada en la Figura 1, una instalación 10 física que se va a controlar comprende un primer tanque 12 unido mediante un vertedero 14 a un segundo tanque 16, un primer accionador 18 que distribuye un primer material que se va a mezclar, un segundo accionador 20 que distribuye un segundo material que se va a mezclar, y una bomba 22 de salida. Una primera mezcla 13 se forma a partir de la entrada del primer material del primer accionador 18 y del segundo material del segundo accionador 20 hacia el primer tanque 12. Cuando la primera mezcla 13 llena el primer tanque 12 hasta la altura del vertedero 14, la primera mezcla 13 se derrama en el segundo tanque 16. La mezcla en el segundo tanque 16 es referida como una segunda mezcla 15. Se puede proporcionar un primer agitador 24 y un segundo agitador 26 para favorecer la homogeneidad de la primera mezcla 13 en el primer tanque 12 y de la segunda mezcla 15 en el segundo tanque 16, respectivamente. La segunda mezcla 15 sale del segundo tanque 16 mediante una bomba 22 de salida y una línea 32 de descarga. En otras modalidades, accionadores adicionales pueden alimentar materiales adicionales hacia el primer tanque 12. En otras modalidades, se puede utilizar un solo tanque o tres o más tanques. En una modalidad, la instalación 10 física es un sistema de mezclado de fluido de servicio de sondeo, tal como, por ejemplo, un mezclador de cemento utilizado para proporcionar una corriente continua de una lechada de cemento para fijar con cemento un revestimiento tubular contra una pared de sondeo. En esta modalidad, un material de cemento seco se puede fluidizar mediante la introducción de aire presurizado, el cual favorece el flujo de fluido del cemento seco a través de una primera línea 28 de alimentación, para que se distribuya hacia el primer tanque 12 por ejemplo, a través del primer accionador 18, y un fluido transportador, por ejemplo, tal como agua, puede fluir a través de una segunda línea 30 de alimentación para que se distribuya hacia el primer tanque 12 a través del segundo accionador 20. En esta modalidad, el primer y segundo accionadores 18, 20 por ejemplo, pueden ser válvulas. Estos dos materiales, el material de cemento seco y el fluido transportador, se mezclan mediante el primer agitador 24 para obtener la primera mezcla 13. Arena no fluidizada u otro material compuesto por partículas puede distribuirse a través de un tercer accionador (no mostrado), por ejemplo, tal como un alimentador helicoidal, hacia el primer tanque 12 para mezclarse con la lechada de cemento. En diversas modalidades, cualquiera de los accionadores puede comprender una válvula, un alimentador helicoidal, un barreno, un elevador, u otro tipo de accionador conocido para aquellos con experiencia en la técnica. La primera mezcla 13 de preferencia es sustancialmente homogénea. La instalación 10 física debe proporcionar la lechada de cemento mediante la bomba 22 de salida y la línea 32 de descarga a una proporción de flujo volumétrico suficiente para soportar la operación de servicio de sondeo, y debe mezclar el material de concreto seco, el fluido transportador y cualquier material de partículas en proporciones apropiadas de tal modo que la lechada de cemento distribuida logre así una densidad deseada. La instalación 10 física en otras modalidades puede soportar otras operaciones de mezclado de otros materiales. Por ejemplo, en otra modalidad, se pueden distribuir agentes sustentantes y un fluido transportador a través del primer y segundo accionadores 18, 20 hacia el primer tanque 10 para formar una porción de un fluido de agrietamiento. La Figura 1 también identifica varios parámetros de un sistema de control, por ejemplo, un primer sistema 100 de control representado en la Figura 2, acoplado a la instalación 10 física y funcional para controlar la operación de la misma. El primer tanque 12 tiene un área de sección transversal representada mediante la constante Ai, y el segundo tanque 16 tiene un área de sección transversal representada mediante la constante A2. La altura de la primera mezcla 13 en el primer tanque 12 se representa mediante la variable hi, y la altura de la segunda mezcla 15 en el segundo tanque 16 se representa mediante la variable h2. La proporción de flujo volumétrico del primer material, por ejemplo cemento seco, a través del primer accionador 18 hacia el primer tanque 12 se representa mediante dv?/dt . La proporción de flujo volumétrico del segundo material, por ejemplo agua, a través del segundo accionador 20 hacia el primer tanque 12 se representa mediante dv2/dt. La proporción de flujo volumétrico de la primera mezcla 13, por ejemplo una lechada de cemento, sobre el vertedero 14 hacia el segundo tanque 16 se representa mediante dv?2/dt. La proporción de flujo volumétrico de la segunda mezcla 15 fuera del segundo tanque 16 y a través de la bomba 22 de salida se representa mediante dvs/dt . Se espera que el primer sistema 100 de control descrito en lo siguiente reduzca las oscilaciones de control debido a los retardos del sistema y favorezca el control independiente de una densidad de mezcla y una proporción de flujo de mezcla. Pasando ahora a la Figura 2, se representa un primer sistema 100 de control que se acopla a la instalación 10 física de la Figura 1 y que controla el primer accionador 18 y el segundo accionador 20. En una modalidad, el primer sistema 100 de control controla los accionadores 18, 20 para obtener valores de parámetros detectados que se aproximan o son iguales los siguientes valores de parámetros de entrada que un operador ingresa al primer sistema 100 de control a través de una interfaz con el primer sistema 100 de control: una altura h2 de la segunda mezcla 15 en el segundo tanque 16, una proporción dvs/dt de flujo volumétrico de la segunda mezcla 15 fuera del segundo tanque 16, y una densidad ps de la segunda mezcla 15 fuera del segundo tanque 16. En otras modalidades, el primer sistema 100 de control puede controlar el primer accionador 18 y el segundo accionador 20 para obtener valores de parámetros detectados que se aproximan o son iguales a otros valores de parámetros de entrada. Por ejemplo, se puede decir que el primer sistema 100 de control controla la proporción de flujo volumétrico de la primera mezcla 13 sobre el vertedero 14 hacia el segundo tanque 16, representada mediante dv12/dt, y la densidad de la segunda mezcla 15 a medida que sale del segundo tanque 16, representada mediante ps. Sin embargo, el primer sistema 100 de control en realidad controla por ejemplo, el primer accionador 18 y el segundo accionador 20, al ajustar una posición de válvula o al modificar una proporción de rotación de un alimentador helicoidal. El primer sistema 100 de control comprende un controlador 102 que recibe valores de parámetros de entrada de un operador a través de una interfaz con el primer sistema 100 de control, y también recibe valores de parámetros detectados de sensores acoplados a o integrales con la instalación 10 física. El controlador 102 distribuye, como valores de parámetros de salida, comandos hacia el primer accionador 18 y el segundo accionador 20. Un valor 104 de parámetro de entrada para h2 proporciona al controlador 102 la altura h2 deseada de la segunda mezcla 15 en el segundo tanque 16, un valor 106 de parámetro de entrada para dvs/dt proporciona la proporción dvs/dt de flujo volumétrico deseado de la segunda mezcla 15 fuera del segundo tanque 16, y un valor 108 de parámetro de entrada para pg proporciona la densidad pg deseada de la segunda mezcla 15 fuera del segundo tanque 16. Un sensor 110 de h? proporciona una indicación de la altura hx de la primera mezcla 13 en el primer tanque 12, un sensor 112 de h2 proporciona una indicación de la altura h2 de la segunda mezcla 15 en el segundo tanque 16, un sensor 114 de pi2 proporciona una indicación de la densidad p12 de la primera mezcla 13, y un sensor 116 de ps proporciona una indicación de la densidad ps de la segunda mezcla 15. Estas indicaciones pueden ser referidas como valores de 4 parámetros detectados. En una modalidad, el primer sistema 100 de control controla los accionadores 18, 20 para lograr una proporción dv?2/dt de flujo volumétrico deseado de la primera mezcla 13 sobre el vertedero 14 hacia el segundo tanque 16, y una densidad ps de la segunda mezcla 15 fuera del segundo tanque 16, independientemente una de la otra. Por ejemplo, cambiar el valor 106 de parámetro de entrada dvs/dt ocasiona que el controlador 102 controle los accionadores 18, 20 de tal modo que la proporción dv?2/dt de flujo volumétrico real de la primera mezcla 13 sobre el vertedero 14 hacia el segundo tanque 16 cambia hasta que iguala sustancialmente el valor 106 de parámetro de entrada dvg/dt . Los valores reales también pueden ser referidos como valores nominales en algunos contextos por aquellos con experiencia en la técnica de sistemas de control. Sin embargo, la densidad p3 de la segunda mezcla 15, a medida que sale del segundo tanque 16, permanece sustancialmente sin cambar debido a que los parámetros de proporción de flujo y de densidad se controlan de manera independiente. De manera similar, cambiar el valor 108 de parámetro de entrada pg ocasiona que el controlador 102 altere las señales de control para los accionadores 18, 20 hasta que la densidad ps detectada de la segunda mezcla 15 que el sensor 116 de p3 lee iguala sustancialmente el valor 108 de parámetro de entrada ps. Sin embargo, la proporción dv12/dt de flujo volumétrico de la primera mezcla 13 sobre el vertedero 14 hacia el segundo tanque 16 permanece sustancialmente sin cambiar debido a que los parámetros de densidad y de proporción de flujo se controlan de manera independiente . Pasando ahora a la Figura 3, se representa un modulador 150 de flujo para su uso con una o más modalidades del primer sistema 100 de control. El modulador 150 de flujo comprende un primer modulador 152 de flujo y un segundo modulador 154 de flujo para modular el primer accionador 18 y el segundo accionador 20, respectivamente. En algunas modalidades, el primer modulador 152 de flujo y el segundo modulador 154 de flujo pueden combinarse en una unidad 155 de modulador integrado o combinarse en un solo bloque funcional, tal como, por ejemplo, dentro de una computadora programada para modular el primer accionador 18 y el segundo accionador 20. El primer y segundo modulador 152, 154 de flujo proporcionan un mecanismo para modular o convertir entre los parámetros de control preferidos, por ejemplo proporción volumétrica y proporción de flujo en masa, y los controles físicos del sistema físico, por ejemplo señales de control para el primer accionador 18 y el segundo accionador 20. Tanto el primer modulador 152 de flujo como el segundo modulador 154 de flujo reciben de otro componente del controlador 102 una primera señal 151 de proporción de flujo en volumen comandada para dvin/dt y una primera señal 153 de proporción de flujo en masa comandada para dm?n/dt . Por ejemplo, la primer señal 151 de proporción dvj.n/dt de flujo en volumen comandada y la primera señal 153 de proporción dm?n/dt de flujo en masa comandada pueden recibirse de un regulador 200 de flujo que se va a discutir en lo siguiente, o de algún otro componente del controlador 102. La primera señal 151 de proporción dvj.n/dt de flujo en volumen comandada corresponde con una proporción de entrada volumétrica combinada deseada de materiales, por ejemplo cemento seco y fluido transportador, desde el primer accionador 18 y el segundo accionador 20 hacia el primer tanque 12. La primera señal 153 de proporción dm?n/dt de flujo en masa comandada representa una proporción de entrada en masa combinada deseada de estos materiales desde el primer accionador 18 y el segundo accionador 20 hacia el primer tanque 12. En una modalidad, el modulador 150 de flujo genera una señal de accionadori para controlar el primer accionador 18, y esta señal de accionado^ puede expresarse matemáticamente como proporcional a una función fi como sigue : señal de accionador! a f?= [dmin/dt- (dvin/dt) ?m2] / (pm?-pm2) (1) De manera similar, el modulador 150 de flujo genera una señal de accionador2 para controlar el segundo accionador 20, y la señal de accionador2 puede expresarse matemáticamente como proporcional a la función f2 como sigue: señal de accionador2 a f2= [dvin/dt) Pmi-dmin/dt] (pm?-pm2) (2) donde dmin/dt es la proporción de flujo en masa combinada que entra al tanque, dvin/dt es la proporción de flujo en volumen combinada que entra al tanque, pm? es la densidad del primer material, por ejemplo cemento seco, que fluye hacia el primer tanque 12 desde el primer accionador 18, y donde pm2 es la densidad del segundo material, por ejemplo agua, que fluye hacia el primer tanque 12 desde el segundo accionador 20. Alguien con experiencia en la técnica podrá determinar fácilmente una primera constante adecuada de proporcionalidad para la ecuación (1) para accionar el primer accionador 18 y una segunda constante de proporcionalidad para la ecuación (2) para accionar el segundo accionador 20 en una modalidad particular. En una modalidad, las señales de accionador! y el accionador2 pueden condicionarse mediante uno o más componentes (no mostrados) entre el modulador 150 de flujo y los accionadores 18, 20 para conformar las señales de accionadori y accionador2 para una respuesta no lineal de uno o más de los accionadores 18, 20. Pasando ahora a la Figura 4, se representa un regulador 200 de flujo para su uso con una o más modalidades del primer sistema 100 de control. El regulador 200 de flujo comprende un primer regulador 202 de flujo y un segundo regulador 204 de flujo. En algunas modalidades, el primer regulador 202 de flujo y el segundo regulador 204 de flujo pueden combinarse en una unidad 205 integrada o combinarse en un solo bloque funcional, tal como, por ejemplo, dentro de una computadora programada para realizar una regulación de flujo. El primer regulador 202 de flujo recibe de otro componente del controlador 102 una señal 201 de proporción de flujo volumétrico comandada para la dvi2/dt de la primera mezcla 13 sobre el vertedero 14 hacia el segundo tanque 16, y una altura hx detectada de la primera mezcla 13 en el primer tanque 12 del sensor 110 de hi. El primer regulador 202 de flujo puede recibir la señal 201 de proporción dv?2/dt de flujo volumétrico comandada, por ejemplo, de un controlador de realimentación de estado de fluid?? con corrección anticipada 250 de comando, que se discutirá en lo siguiente, o de algún otro componente del controlador 102. El primer regulador 202 de flujo genera la primera señal 151 de proporción dvin/dt de flujo volumétrico comandada que se recibe como un valor comandado por el modulador 150 de flujo o por el primer y segundo moduladores 152, 154 de flujo que se describen en lo anterior con referencia a la Figura 3. El segundo regulador 204 de flujo recibe de otro componente del controlador 102 una señal 203 de proporción de flujo en masa comandada para la dmi2/dt de la primera mezcla 13 sobre el vertedero 14 hacia el segundo tanque 16, una altura hi detectada de la primera mezcla 13 en el primer tanque 12 del sensor 110 de hi y una densidad p12 detectada de la primera mezcla 13 del sensor 114. El segundo regulador 202 de flujo puede recibir la señal 203 de proporción dm?2/dt de flujo en masa comandada, por ejemplo, de un controlador de realimentación de estado de flujo2 con corrección anticipada 252 de comando, que se discutirá en lo siguiente, o de algún otro componente del controlador 102. El segundo regulador 204 de flujo genera la primera señal 153 de proporción dm?n/dt de flujo en masa comandada que se recibe como un valor comandado por el modulador 150 de flujo o por el primer y segundo moduladores 152, 154 de flujo descritos en lo anterior con referencia a la Figura 3. En una modalidad, la función del primer regulador 202 de flujo puede expresarse matemáticamente como: comandada dv?n/dt=F (hx) (1-KV) +KV (comandada dvi2/dt) (3) y la función del segundo regulador 204 de flujo puede expresarse matemáticamente como: comandada dm?n/dt=F (hx) p12 (1-Km) +K„, (comandada depv^/dt) (4) donde F(h?) es una función no lineal de la altura hi de la primera mezcla 13 en el primer tanque 12 y proporciona una estimación de una proporción dv?2/dt de flujo volumétrico de la primera mezcla 13 sobre el vertedero hacia el segundo tanque 16, donde la dvi2/dt comandada es la señal 201 de proporción dvi2/dt de flujo volumétrico comandada; donde la dm12/dt comandada es la señal 203 de proporción dmx2/dt de flujo en masa comandada; donde p?2 es una indicación de densidad de la primera mezcla 13 en el primer tanque 12 basada en la entrada del sensor 114 de p?2; y donde Kv y Km son constantes de proporcionalidad que son mayores a cero. Los valores para Kv y K, pueden elegirse a través de una solución de forma cerrada y/o repetidamente para reducir el tiempo de respuesta general al mismo tiempo que se mantiene la estabilidad y las trayectorias de densidad y proporción de flujo deseadas durante el cambio de fases. Una función F(hx) no lineal ejemplar para la proporción de flujo volumétrico sobre un vertedero rectangular se proporciona en Engineering fluid Mechanics, 5ta Edición, por Roberson y Crowe, publicado por Houghton Mifflin, 1993, y puede representarse como: dv?2/dt- (Fhi) =KL (1- -h (3 2) donde L es la longitud del vertedero 14 que divide los tanques 12, 16, K es un coeficiente de flujo que puede determinarse en forma empírica a partir de un conjunto de condiciones operativas para una geometría de vertedero específica, y hw es una constante que representa la altura del vertedero. La salida volumétrica de la primera mezcla 13 de dv?2/dt y la salida de masa de la primera mezcla 13 de dm?2/dt desde primer tanque 12 hasta el segundo tanque 16 pueden modelarse como realimentaciones de estado negativo en la instalación 10 física. En la ecuación (3), el efecto del periodo lxF(hx) es cancelar o desacoplar la realimentación de estado negativa asociada con dv?2/dt, y en la ecuación (4), el efecto del periodo lxp?2F(h?) es desacoplar la realimentación de estado negativa asociada con dp-?2/dt. El sistema 102 de control puede ser más sólido como resultado del desacoplamiento de realimentación de estado en el primer y segundo reguladores 202, 204 de flujo debido a que el sistema 102 de control sólo tiene que corregir los errores entre la proporción en masa real y deseada y la proporción de flujo volumétrico real y deseada sin tener que compensar también para la primera mezcla 13 que sale del primer tanque 12. Pasando ahora a la Figura 5A, se representan un controlador de realimentación de estado de flujox con corrección anticipada 250 de comando y un controlador de realimentación de estado de flujo2 con corrección anticipada 252 de comando para su uso con una o más modalidades del sistema 100 de control. El controlador de realimentación de estado de flujoi con corrección anticipada 250 de comando recibe el valor 104 de parámetro de entrada h2 y el valor 106 de parámetro de entrada dvs/dt de un operador que realiza una interfaz con el primer sistema 100 de control, y también recibe una indicación de la altura h2 de la segunda mezcla 15 en el segundo tanque 16 del sensor 112 de h2. Con base en estas entradas, el controlador de realimentación de estado de flujoi con corrección anticipada 250 de comando produce la señal 201 de proporción dvi2/dt de flujo volumétrico comandada que se recibe como un valor comandado por el primer regulador 202 de flujo descrito en lo anterior con referencia a la Figura 4. El controlador de realimentación de estado de flujoi con corrección anticipada 250 de comando también puede ser referido como un controlador de altura con corrección anticipada de comando. El controlador de realimentación de estado de flujo2 con corrección anticipada 252 de comando recibe el valor 106 de parámetro de entrada dvs/dt y el valor 108 de parámetro de entrada ps de un operador que realiza una interfaz con el primer sistema 100 de control, y también recibe una indicación de la densidad ps de la segunda mezcla 15 en el segundo tanque 16 del sensor 116 de ps. Con base en estas entradas, el controlador de realimentación de estado de flujo2 con corrección anticipada 252 comandada produce la señal 203 de proporción dm^/dt de flujo en masa comandada que se recibe como un valor comandado por el segundo regulador 204 de flujo descrito en lo anterior con referencia a la Figura 4. El controlador de realimentación de estado de flujo2 con corrección anticipada 252 de comando también puede ser referido como un controlador de densidad con corrección anticipada de comando. Los controladores de realimentación de estado de flujo con corrección anticipada 250, 252 de comando reciben entradas diferentes, pero atienden al mismo propósito de proporcionar una señal de valor comandada a un regulador 202, 204 de flujo. En algunas modalidades, el controlador de realimentación de estado de flujoi con corrección anticipada 250 de comando y el controlador de realimentación de estado de flujo2 con corrección anticipada 252 de comando pueden combinarse en una unidad 251 integrada o combinarse en un solo bloque funcional, tal como, por ejemplo, dentro de una computadora programada para realizar las funciones indicadas. Pasando ahora a la Figura 5B, un diagrama de bloques muestra detalles de procesamiento de una modalidad del controlador de realimentación de estado de flujoi con corrección anticipada 250 de comando. Un primer componente 253 de adición, representado mediante el símbolo S dentro de un círculo, como es convencional en la notación matemática, determina un primer periodo ß?(t) de error al sumar en forma negativa la indicación de la altura h2 de la segunda mezcla 15 en el segundo tanque 16 del sensor 112 h2 con el valor 104 de parámetro de entrada h2. Las entradas para cualquier componente de adición, por ejemplo el primer componente 253 de adición, se suman en forma positiva o negativa para determinar el resultado del componente de adición. Específicamente, las entradas asociadas con un signo "+" (más) se suman en forma positiva, mientras que las entradas asociadas con el signo "-" (menos) se suman en forma negativa. El resultado del primer componente 253 de adición, es decir el primer periodo ex(t) de error, se procesa entonces mediante un primer controlador 255 proporcional-integral (Pl) que tiene un Kp? de ganancia para un primer componente 254 proporcional y un Kn de ganancia integral para un primer componente 256 integral asociado con un primer factor 258 de integración, que se representa mediante l/S dentro del cuadro, como es convencional en la técnica de sistema de control para sugerir la integración. Las operaciones proporcional e integral en el primer periodo e?(t) de error se suman en forma positiva mediante un segundo componente 259 de adición. Un vigésimo quinto componente 257 de adición suma el resultado del segundo componente 259 de adición con el valor 106 de parámetro de entrada dvs/dt de la segunda mezcla 15 fuera del segundo tanque. El resultado del vigésimo quinto componente 257 de adición es la señal 201 de proporción dvi2/dt de flujo volumétrico comandada que se recibe como un valor comandado por el primer regulador 202 de flujo descrito en lo anterior con referencia a la Figura 4. La respuesta temporal del controlador de realímentación de estado de flujox con corrección anticipada 250 de comando, representada como una función u?(t), puede expresarse matemáticamente como: comandada dv?2/dt=u? (t) =dv3/dt+Kple1 (t) +-5-iiJeI (t) dt (6) La salida de la segunda mezcla 15 del segundo tanque 16 puede modelarse como realimentación de estado negativa en la instalación 10 física. En la ecuación (6), el efecto del periodo dvs/dt, el cual es el periodo de corrección anticipada de comando, es desacoplar la realimentación de estado negativa asociada con la salida de la segunda mezcla 15 del segundo tanque 16. Aunque esto puede no ser un estricto desacoplamiento de realimentación de estado, se pueden obtener los mismos beneficios de solidez al menos parcialmente al utilizar esta técnica. Pasando ahora a la Figura 5C, un diagrama de bloques muestra detalles de procesamiento de una modalidad del controlador de realimentación de estado de flujo2 con corrección anticipada 252 de comando. Un tercer componente 261 de adición determina un segundo periodo e2(t) de error al sumar en forma negativa la indicación de la densidad pg de la segunda mezcla 15 en el segundo tanque 16 del sensor 116 de ps con el valor 108 de parámetro de entrada ps. El segundo periodo e2(t) de error, se procesa entonces mediante un primer controlador 263 Pl que tiene un Kp2 de ganancia para un segundo componente 260 proporcional y un K?2 de ganancia integral para un segundo componente 262 integral asociado con un segundo factor 264 de integración. Las operaciones proporcional e integral en el segundo periodo e2(t) de error se suman en forma positiva mediante un cuarto componente 265 de adición. Un vigésimo sexto componente 287 de adición suma el resultado del cuarto componente 265 de adición con el resultado de un primer componente 266 multiplicador y el resultado de un segundo componente 267 multiplicador. El resultado del primer componente 266 multiplicador es igual al valor 108 de parámetro de entrada ps multiplicado por (dh2/dt)A2, donde A2 es el área de sección transversal del segundo tanque 16 y dh2/dt es la proporción de cambio de altura de la segunda mezcla 15 en el segundo tanque 16. En una modalidad, el primer componente 266 multiplicador puede omitirse, como por ejemplo cuando el parámetro dh2/dt no se puede leer fácilmente. El segundo componente 267 multiplicador produce el producto del valor 108 de parámetro de entrada pg multiplicado por el valor 106 de parámetro de entrada de dvs/dt de la segunda mezcla 15 fuera del segundo tanque 16. El resultado del vigésimo sexto componente 287 de adición es la señal 203 de proporción dm?2/dt de flujo en masa comandada que se recibe como un valor comandado por el segundo regulador 204 de flujo descrito en lo anterior con referencia a la Figura 4. De este modo, la respuesta temporal del controlador de realimentación de estado de fluido2 con comando de corrección anticipada 252, representada como una función u2(t), puede expresarse matemáticamente como: comandada dm?2/dt=u2 (t) =inputp3 { {dh2/ dt) A2+dvs/ dt} +Kp2e2 (t) La salida de masa del segundo tanque 16 puede modelarse como realimentación de estado negativa en la instalación 10 física. En la ecuación (7) , el efecto del periodo pg (dvs/dt) , el periodo de corrección anticipada de comando, es desacoplar la realimentación de estado negativa asociada con la salida de masa del segundo tanque 16. Aunque esto puede no ser un estricto desacoplamiento de realimentación de estado, se pueden obtener los mismos beneficios de solidez al menos parcialmente al utilizar esta técnica. Se puede obtener un refinamiento adicional de esta técnica de desacoplamiento de realimentación de estado relajada al desacoplar el efecto de una pérdida de masa asociado con cambios de altura de la segunda mezcla 15 en el segundo tanque 16. En la ecuación (7), el periodo pg(dh2/dt)A2 también contribuye al desacoplamiento de realimentación de estado negativa asociada con la salida de masa del segundo tanque 16. El factor dh2/dt puede determinarse a partir de una serie de indicaciones de altura de la segunda mezcla 15 en el segundo tanque 16 o mediante otros medios tal como una estimación de dh2/dt producida mediante un observador de altura que se discute en lo siguiente. Alguien con experiencia en la técnica reconocerá que los resultados del análisis del controlador de realimentación de estado de flujoi con corrección anticipada 250 de comando y del controlador de realimentación de estado de flujo2 con corrección anticipada 252 de comando pueden aplicarse a señales digitales así como a señales análogas. Por ejemplo, parámetros análogos, tal como la indicación de densidad ps de la segunda mezcla 15 en el segundo tanque 16 del sensor 116 de pg, pueden convertirse mediante un convertidor análogo-a-digital (convertidor D/A) a una señal digital. De manera similar, se pueden producir resultados análogos mediante un convertidor digital-análogo (convertidor A/D) , combinados opcionalmente con un amplificador para proporcionar energía suficiente para impulsar un dispositivo electromecánico, convirtiendo una señal de control digital a una señal de control análoga adecuada para controlar el primer accionador 18 y el segundo accionador 20. Pasando ahora a la Figura 6, los componentes principales del primer sistema 100 de control se representan acoplados juntos y con los accionadores 18, 20 de la instalación 10 física descrita en lo anterior con referencia a la Figura 1. En particular, la Figura 6 representa una modalidad del primer sistema 100 de control de la Figura 2, que muestra los diversos componentes que el controlador 102 puede comprender. Con referencia al lado derecho de la figura, el primer y segundo moduladores 152, 154 de flujo, que se describen en lo anterior con referencia a la Figura 3, se muestran acoplados en forma transversal y conectados para controlar el primer y segundo accionadores 18, 20. El primer modulador 152 de flujo recibe la primera señal 151 de proporción dv?n/dt de flujo en volumen comandada del primer regulador 202 de flujo y la primera señal 153 de proporción dm?n/dt de flujo en masa comandada del segundo regulador 204 de flujo para generar una señal de control del accionadori para controlar el primer accionador 18. El segundo modulador 154 de flujo recibe la primera señal 151 de proporción dv?n/dt de flujo en volumen comandada del primer regulador 202 de flujo y la primera señal 153 de proporción dm?n/dt de flujo en masa comandada del segundo regulador 204 de flujo para generar una señal de control del accionador2 para controlar el segundo accionador 20. De este modo, se puede decir que el primer y segundo moduladores 152, 154 de flujo controlan los accionadores 18, 20 con base en los parámetros del sistema dvj.n/dt y min/dt, los cuales no son los parámetros que se desean controlar. En cambio, estos parámetros del sistema dvj.n/dt y dmin/dt se asocian estrechamente con la operación del primer y segundo accionadores 18, 20 mediante los moduladores 152, 154 de flujo. Sin embargo, es conveniente controlar otros parámetros del sistema, es decir, los valores de parámetros de entrada, los cuales se derivan de los estados del primer y segundo accionadores 18, 20 y de las características de la instalación 10 física, por ejemplo el área de sección transversal del primer y segundo tanques 12, 16, y se retardan con respecto a los estados de los accionadores 18, 20. Los estados posibles de los accionadores 18, 20 dependen del tipo de accionador. Por ejemplo, una válvula se abre y se cierra, mientras que un alimentador helicoidal gira a diferentes velocidades. Los otros componentes diversos del controlador 102, los cuales se discutirán en la presente, permiten el control de los parámetros del sistema deseados al establecer una conexión entre los estados de los accionadores 18, 20 y aquellos parámetros que se desea controlar. El primer regulador 202 de flujo recibe la señal 201 de proporción dv12/dt de flujo volumétrico comandada del controlador de realimentación de estado de flujoi con corrección anticipada 250 de comando y la indicación de hi del sensor 110 de hx para generar la primera señal 151 de proporción dvin/dt de flujo en volumen comandada que se alimenta hacia los moduladores 152, 154 de flujo. Como se discute en lo anterior con referencia a la Figura 4, el primer regulador 202 de flujo utiliza la indicación de hi para desacoplar la realimentación de estado negativa asociada con el flujo de la primera mezcla 13 fuera del tanque 12. Por ejemplo, la salida volumétrica puede determinarse a partir de F(h?), como se discute en lo anterior, y después se puede desacoplar la salida volumétrica. El segundo regulador 204 de flujo recibe la señal 203 de proporción dmi2/dt de flujo en masa comandada del controlador de realimentación de estado de flujo2 con corrección anticipada 252 de comando, la indicación del sensor 110 de hi y la indicación de p12 del sensor 114 de P?2 para generar la primera señal 153 de proporción dm?n/dt de flujo en masa comandada que se alimenta hacia los moduladores 152, 154 de flujo. Como se discute en lo anterior con referencia a la Figura 4, el segundo regulador 204 de flujo utiliza la indicación de hx y de p?2 para desacoplar la realimentación de estado negativa asociada con el flujo de la primera mezcla 13 fuera del primer tanque 12. Por ejemplo, la salida de masa puede calcularse a partir del producto de la indicación de pi2 y de la salida dvi2/dt volumétrica, donde la salida dvi2/dt volumétrica se determina a partir de F(h?), y después se puede desacoplar la salida de masa. Se puede decir que el primer y segundo reguladores 202, 204 de flujo proporcionan un nivel de extracción a partir de los parámetros del sistema dv?n/dt y dmin/dt directamente asociado con los estados del primer y segundo accionadores 18, 20. El controlador de realimentación de estado de flujoi con corrección anticipada 250 de comando recibe el valor 104 de parámetro de entrada h2 y el valor 106 de parámetro de entrada dvs/dt de un operador que realiza una interfaz con el primer sistema 100 de control, y también recibe la indicación de h2 del sensor 112 de h2 para generar la señal 201 de proporción dvi2/dt de flujo volumétrico comandada que se alimenta hacia el primer regulador 202 de flujo. Como se describe en lo anterior, el controlador de realimentación de estado de flujoi con corrección anticipada 250 de comando puede ser referido como un controlador de altura debido a que controla la altura h2 de la segunda mezcla 15 en el segundo tanque 16.

Se puede considerar que el periodo de corrección anticipada de comando, es decir el valor 106 de parámetro de entrada dvg/dt, desacopla la realimentación de estado negativa de flujo volumétrico fuera del segundo tanque 16, como se discute en lo anterior con referencia a la Figura 5B. El controlador de realimentación de estado de flujc-2 con corrección anticipada 252 de comando recibe el valor 106 de parámetro de entrada dvg/dt y el valor 108 de parámetro de entrada ps de un operador que realiza una interfaz con el primer sistema 100 de control, y también recibe la indicación de pg del sensor 116 de ps para generar la señal 203 de proporción dmi2/dt de flujo en masa comandada que se alimenta hacia el segundo regulador 204 de flujo. Como se describe en lo anterior, el controlador de realimentación de estado de flujo2 con corrección anticipada 252 de comando puede ser referido como un controlador de densidad, debido a que controla la densidad ps de la segunda mezcla 15 en el segundo tanque 16. Se puede considerar que el periodo de corrección anticipada de comando, formado mediante el producto del valor 108 de parámetro de entrada pg multiplicado por el valor 106 de parámetro de entrada dvs/dt, desacopla la realimentación de estado negativa de flujo de masa fuera del segundo tanque 16, como se discute en lo anterior con referencia a la Figura 5C.

Se puede decir que los controladores de realimentación de estado de flujoi y flujo2 con corrección anticipada 250, 252 de comando proporcionan aún otro nivel de extracción a partir de los parámetros del sistema dvin/dt y dmin/dt directamente asociado con los estados del primer y segundo accionadores 18, 20, y proporcionan la respuesta deseada para los parámetros que se desea controlar. Se apreciará fácilmente por alguien con experiencia en la técnica que porciones de los componentes de control descritos en lo anterior pueden combinarse, por ejemplo, dentro de un programa de computadora que implementa los bloques funcionales de los componentes de control . En operación, como se establece en el diagrama de flujo lógico de la Figura 7, el primer sistema 100 de control descrito en la presente, puede, por ejemplo, utilizarse para controlar una instalación 10 física que comprende un sistema de mezclado de lechada de cemento que proporciona lechada de cemento para fijar con cemento un revestimiento tubular en un sondeo. Durante tal operación, el operador puede querer que el primer sistema 100 de control proporcione una lechada de cemento que tenga una densidad pg deseada al mismo tiempo que bombea la lechad de cemento fuera del segundo tanque 16 a una proporción dvs/dt de flujo volumétrico deseado, y al mismo tiempo que mantiene la altura de la lechada de cemento en el segundo tanque 16 a una altura h2 deseada. El proceso inicia en el bloque 400, en el que el equipo de servicio de sondeo, que incluye la instalación 10 física y el primer sistema 100 de control, se lleva hacia el lugar de sondeo y se ensambla. La línea 32 de descarga de la Figura 1 se acopla al sondeo, por ejemplo, utilizando longitudes conectadas de tubería, un extremo de la cual se conecta a un tubo distribuidor o cabezal en el sondeo. Los recipientes que contienen la mezcla de cemento seco y agua en suficientes cantidades se colocan para suministrar continuamente la primera línea 28 de alimentación y la segunda línea 30 de alimentación de la Figura 1. Una vez que se ha instalado el equipo en el sitio de sondeo, el proceso procede al bloque 402, donde un operador proporciona los valores de parámetro de entrada al controlador 102, por ejemplo a través de un panel de control o computadora portátil acoplada al controlador 102, por ejemplo mediante un cable serial o un enlace inalámbrico. Los valores de parámetros de entrada pueden incluir la entrada 104 de h2, la entrada 106 de dvs/dt y la entrada 108 de ps. En operación, el controlador 102 actuará para controlar el primer y segundo accionadores 18, 20, por ejemplo válvulas, de tal modo que las cantidades reales correspondientes de ps, dvs/dt y h2 se aproximan o son iguales a los valores de parámetros de entrada. El proceso procede al bloque 404, donde el operador acopla el controlador 102. El proceso continúa en lo sucesivo a lo largo de dos trayectorias independientes, pero por lo menos parcialmente acopladas. Procediendo al bloque 406, el controlador 102 controla activamente el primer y segundo accionadores 18, 20 de acuerdo con los valores de parámetros de entrada y las condiciones detectadas de la instalación 10 física. Cuando el controlador 102 se acopla por primera vez, es probable que el primer y segundo tanques 12, 16 se encuentren vacíos. En este caso, el controlador 102 puede abrir totalmente uno del primer o segundo accionadores 18, 20 y después abrir el otro del primer o el segundo accionadores 18, 20 para lograr la densidad de lechada de cemento deseada que se indica mediante el valor 108 de parámetro de entrada pg. El controlador 102 determina y actualiza continuamente las señales de control de accionador que se envían al primer y segundo accionadores 18, 20, y se puede decir que el controlador 102 opera dentro de un bucle de control representado mediante los bloques 406 y 408. El controlador 102 permanece en este bucle 406, 408 de control mientras compensa los cambios de indicaciones devueltas desde la instalación 10 física, por ejemplo la densidad pg detectada de la lechada de cemento en el segundo tanque 16 de acuerdo con el sensor 116, y los cambios de los valores de entrada, por ejemplo el valor 104 de parámetro de entrada h2. El proceso también procede concurrentemente a lo largo de una segunda ramificación hacia el bloque 410, donde la instalación 10 física comienza a bombear la lechada de cemento mediante la bomba 22 de salida, a través de la línea 32 de descarga, a través de las tuberías acopladas, y en el fondo de la perforación hacia el sondeo. A medida que cambia la proporción dvg/dt de flujo de la lechada de cemento que sale del segundo tanque 16 mediante la bomba 22 de salida, por ejemplo debido a fluctuaciones en la energía eléctrica que impulsa la bomba 22 de salida o debido a fluctuaciones en la contrapresión del sondeo, el controlador 102 ajusta y mantiene los parámetros físicos reales de la instalación 10 física para que se acerquen o sean iguales a los valores de parámetros de entrada. El proceso procede al bloque 412, donde el operador puede modificar un valor de parámetro de entrada, por ejemplo la entrada 108 de pg. Este cambio ocasiona que el controlador 102 cambie las señales de control que se producen para el primer y segundo accionadores 18, 20 en el bucle 406, 408 de control, por ejemplo al abrir además el primer accionador 18 y cerrar además el segundo accionador 20. El acoplamiento entre esta acción de modificar un valor de parámetro de entrada en el bloque 412 y el bucle de control en los bloques 406 y 408 se indica mediante una línea punteada en la Figura 7. El proceso procede al bloque 414, donde el operador detiene el controlador 102. Esta acción en el bloque 414 afectará el bucle de control en los bloques 406, 408 que se indican mediante una línea con marcas entrecortadas en la Figura 7. Específicamente, detener el controlador 102 en el bloque 414 ocasiona que el bucle de control en los bloques 406, 408 sea sacado. El proceso procede al bloque 416, donde la instalación 10 física puede desconectarse de las líneas 28, 30 de suministro de agua y cemento seco, respectivamente, y la línea 32 de descarga puede desconectarse de las tuberías que acoplan la instalación 10 física al sondeo. El otro equipo puede desensamblarse, el sondeo puede cerrarse durante un periodo para permitir que el cemento se seque, y el equipo de la instalación 10 física puede enjuagarse y/o limpiarse. El proceso pasa al bloque 418. En una modalidad, la indicación de la altura hi de la primera mezcla 13 en el primer tanque 12, y la indicación de la altura h2 de la segunda mezcla 15 en el segundo tanque 16 se proporcionan mediante dos componentes de observador de altura, los cuales calculan en lugar de detectar directamente la hi y la h2. En otra modalidad, se puede emplear un solo observador de altura para proporcionar una indicación de la altura h2 en la segunda mezcla 15 en el segundo tanque 16. En aún otra modalidad, se puede emplear un solo observador de altura para proporcionar una indicación de la altura hi de la primera mezcla 13 en el primer tanque 12, por ejemplo en una instalación 10 física que tenga solamente un tanque. Bajo condiciones de campo, las indicaciones hl, h2 de altura proporcionadas mediante el sensor 110 de hi y el sensor 112 de h2 pueden ser susceptibles a diversos errores, por ejemplo oscilaciones de altura debido al movimiento de la instalación 10 física sobre una plataforma o embarcación flotante. Adicionalmente, la acción de agitación del primer agitador 24 y el segundo agitador 26 puede agitar de manera importante la superficie de nivel de la primera mezcla 13 en el primer tanque 12 y de la segunda mezcla 15 en el segundo tanque 16, introduciendo variaciones en las indicaciones hi y h2 de altura. La introducción del primer y segundo materiales en el primer tanque 12, por ejemplo cemento seco y/o agua, puede introducir variaciones adicionales en la indicación hx de altura proporcionada mediante el sensor 110 de hi. Todas estas variaciones de altura de superficie pueden analizarse como ruido en las señales de altura. Puede ser conveniente emplear indicaciones de alturas estimadas de hx y h2 en lugar de propagar el ruido u oscilación que pueda estar presente en las indicaciones de sensores directos, por ejemplo el sensor 110 de hi y el sensor 112 de h2, en el controlador 102. Por lo general, un observador de altura se implementa como un sistema de control dinámico para obtener una altura estimada de la mezcla en el tanque en tiempo real. Primero, esta estimación de la altura de mezcla se compara con la altura de mezcla medida para obtener un error de altura. Después, este error de altura de mezcla se utiliza para conducir la altura de mezcla estimada a una altura de mezcla real a través del uso de un controlador tipo proporcional-integral , también referido como controlador Pl . Al establecer las ganancias del controlador Pl, el ruido y las oscilaciones de la mezcla en el tanque pueden eliminarse sustancialmente de la estimación de altura de mezcla mientras se encuentra el valor real de la altura de mezcla. El observador de altura, de acuerdo con la presente descripción, reduce los efectos negativos de ruido y rendimiento de un sensor deficiente debido a los efectos ambientales, tal como polvo de cemento en el aire u oscilaciones del tanque a partir de las lecturas de la altura. Este observador de altura refleja el estado de la altura de mezcla real con sustancialmente ningún retardo. Pasando ahora a la Figura 8A, un diagrama de bloques representa un observador 270 de altura general. El observador 270 de altura incluye un componente 272 de controlador Pl de altura y un componente 274 de modelo de tanque de altura. Un periodo 273 de realimentación negativa de altura estimada se suma en forma negativa mediante un quinto componente 269 de adición con una entrada 271 de altura detectada para determinar un tercer periodo de error e3(t) . Como se muestra en la Figura 8A, el periodo 273 de realimentación negativa de altura estimada es la misma señal que el resultado final producido mediante el observador 270 de altura general, una altura 277 estimada, como se describe en la presente. Aunque el valor del periodo 273 de realimentación negativa de altura estimada y la altura 277 estimada son iguales, se utilizan diferentes designaciones en la presente para distinguir las diferentes funciones a las que se aplican las señales. El periodo 273 de realimentación negativa de altura estimada se realimenta hacia el observador 270 de altura como una entrada, creando así un bucle de control de estimación, el cual produce una altura 277 estimada más exacta a lo largo de cada periodo. Este tercer periodo e3(t) de error se procesa mediante el componente 272 de controlador Pl de altura que tiene un Kp3 de ganancia para un tercer componente 275 proporcional y un K?3 de ganancia integral para un tercer componente 276 integral asociado con un tercer factor 278 de integración.

Las operaciones proporcional e integral en el tercer periodo e3(t) de error se suman entonces en forma positiva mediante un sexto componente 280 de adición. La respuesta temporal del componente 272 de controlador Pl de altura a la tercera entrada de periodo e3(t) de error, representada mediante la función u3(t), puede expresarse matemáticamente como: u3 (t) =Kp3e3 (t) +Ki3!e3 (t) dt (8) El resultado del componente 272 de controlador Pl de altura puede emplearse como una estimación de errores del sistema, por ejemplo la diferencia entre las proporciones de flujo volumétricos reales y deseadas así como otras estimaciones de parámetros, por ejemplo el área Ai de sección transversal del primer tanque 12. Estos errores puede recolectarse y ser referidos como una alteración, donde la alteración justifica las discrepancias entre lo que se requiere del primer sistema 100 de control y lo que el primer sistema 100 de control en realidad produce, cantidades sin medir tales como flujos de aire dentro o fuera del tanque objeto, e inexactitudes de estimaciones de parámetros del sistema. Cuando la instalación 10 física mezcla cemento seco, puede existir diferencias entre la proporción de cemento deseada y la proporción de cemento real, debido a que la distribución de cemento puede ser inconsistente. Las diferencias entre la proporción de cemento deseado y la proporción de cemento real pueden adecuarse mediante la alteración. El resultado del componente 272 de controlador Pl de altura puede ser referido como una primera estimación 281 de alteración. La primera estimación 281 de alteración puede realimentarse hacia el controlador 102 para proporcionar el desacoplamiento de alteración. El desacoplamiento de alteración se describe en mayor detalle en lo siguiente. El resultado del componente 272 de controlador Pl de altura (es decir, el resultado del sexto componente 280 de adición) se suma en forma positiva mediante un séptimo componente 282 de adición con una o más entradas 283 de corrección anticipada de altura, por ejemplo proporciones de flujo volumétricos tal como la diferencia entre la proporción dv?n/dt de flujo volumétrico comandada hacia el primer tanque 12 y la proporción dv?2/dt de flujo volumétrico comandada de lechada de cemento fuera del primer tanque 12 sobre el vertedero 14 hacia el segundo tanque 16. Se espera que el rendimiento del observador 270 de altura mejore al utilizar entradas 283 de corrección anticipada de altura cuando se comparan con el rendimiento de más controladores adicionales, los cuales sólo emplean periodos de realimentación sin entradas de recorrección anticipada. Debido a que la altura de una mezcla en un tanque, por ejemplo la altura hi de la primera mezcla 13 en el primer tanque 12, aumentará o disminuirá debido a una proporción de flujo volumétrico positiva o negativa neta hacia el tanque, la estimación de la altura de la mezcla en el tanque depende de la proporción de flujo volumétrico positiva o negativa neta hacia el tanque: las entradas 283 de corrección anticipada de altura. Las entradas 283 de corrección anticipada de altura pueden sumarse en forma negativa o positiva en el séptimo componente 282 de adición. El resultado del séptimo componente 282 de adición se conforma para una proporción de flujo volumétrico que puede representarse generalmente como dv/dt . El componente 274 de modelo de tanque de altura multiplica el resultado de la proporción del flujo volumétrico del séptimo componente 282 de adición por un cuarto componente 284 integral asociado con un cuarto factor 286 de integración. El cuarto componente 284 integral corresponde con la inversa del área de sección transversal del tanque, representada mediante "1/A" en el bloque para el cuarto componente 284 integral. Multiplicar un periodo (dv/dt) de proporción de flujo volumétrico por la inversa de un periodo de área, por ejemplo la inversa de un área de tanque de sección transversal expresada como 1/A, da como resultado un periodo (dx/dt) de velocidad, o más particularmente, en el caso de un controlador de altura, una proporción de cambio dh/dt 285 de altura estimada. El resultado intermedio de la proporción de cambio dh/dt 285 de altura estimada puede utilizarse por otros componentes en el controlador 102, por ejemplo por el controlador de realimentación de estado de flujo2 con corrección anticipada 252 de comando. Integrar el periodo de velocidad mediante el cuarto factor 286 de integración da como resultado un desplazamiento x, o en el presente caso una altura h. De este modo, el resultado del componente 274 de modelo de tanque de altura es una altura 277 estimada de la mezcla en el tanque. Alguien con experiencia en la técnica reconocerá que los resultados del análisis del observador 270 de altura anterior pueden aplicarse a señales digitales así como señales análogas. Por ejemplo, parámetros análogos, tal como la entrada 271 de altura detectada, pueden convertirse mediante un convertidor análogo-a-digital (convertidor A/D) a una señal digital. De manera similar, se pueden producir resultados análogos mediante un convertidor digital-a-análogo (convertidor D/A) , combinados opcionalmente con un amplificador para proporcionar energía suficiente para impulsar un dispositivo electromecánico, convirtiendo una señal de control digital a una señal de control análoga adecuada para controlar el primer accionador 18 y el segundo accionador 20. Observadores de altura, tal como el observador 270 de altura, se describen además con relación con la Solicitud de Patente Norteamericana con No. de Serie 11/029,072, titulada "Methods and Systems for Estimating a Nominal Height or Quantity of a Fluid in a Mixing Tank While Reducing Noise" presentada el 4 de enero de 2005, la cual se incorpora en la presente para referencia para todos los propósitos. Pasando ahora a la Figura 8B, un diagrama de bloques muestra una porción de una modalidad del primer sistema 100 de control representado en la Figura 2 y Figura 6, que incorpora un primer observador 270-a de altura y un segundo observador 270-b de altura en lugar de utilizar directamente el sensor 110 de hx y el sensor 112 de h2. En la modalidad representada en la Figura 8B, el sensor 110 de hi proporciona una indicación de la altura hx de la primera mezcla 13 en el primer tanque 12 al primer observador 270-a de altura, la cual se suma en forma negativa mediante un noveno componente 269-a de adición con un primer periodo 273-a de realimentación negativa de altura estimada de la primera mezcla 13 en el primer tanque 12 para obtener un periodo e3-a(t) de error que se alimenta hacia un primer componente 272-a de controlador Pl de altura. El resultado del primer componente 272 -a de controlador Pl de altura se suma en forma positiva mediante un décimo componente 282 -a de adición con una entrada 283 -a de corrección anticipada de altura de un onceavo componente 279 de adición, y el resultado del décimo componente 282 -a de adición se procesa mediante un primer componente 274-a de modelo de tanque de altura para producir una altura 277-a estimada de la primera mezcla 13 en el primer tanque 12. El primer factor 284 proporcional (es decir, l/A) para el primer componente 274-a de modelo de tanque de altura emplea el área Ai de sección transversal del primer tanque 12. La altura 277-a estimada de la primera mezcla 13 en el primer tanque 12, la cual puede ser referida como una indicación de la altura de la primera mezcla en el primer tanque 12, se envía al primer regulador 202 de flujo y también al segundo observador 270-b de altura. Obsérvese que la altura 277-a estimada y el primer periodo 273 -a de realimentación negativa de altura estimada son las mismas señales, pero se identifican mediante asignaciones diferentes para señalar sus distintas funciones en el controlador 102. El resultado del primer componente 272-a de controlador Pl de altura, como una primera señal 281-a de estimación de alteración, puede opcionalmente sumarse en forma negativa con el resultado del primer regulador 202 de flujo mediante el onceavo componente 279 de adición para proporcionar el desacoplamiento de alteración a la determinación de la proporción dv?n/dt de flujo volumétrico comandada de material hacia el primer tanque 12. En otra modalidad, el desacoplamiento de alteración se proporciona mediante una segunda señal 281-b de estimación de alteración que se suma en forma negativa con el resultado del primer regulador 202 de flujo mediante el onceavo componente 279 de adición. La segunda señal 281-b de estimación de alteración se determina mediante el segundo observador 270-b de altura, como se discute en mayor detalle en lo siguiente. La proporción dvj.n/dt de flujo volumétrico comandada producida mediante el onceavo componente 279 de adición es la primera señal 151 de proporción dvin/dt de flujo en volumen comandada para el modulador 150 de flujo o para el primer y segundo moduladores 152, 154 de flujo que se describen en lo anterior con referencia a la Figura 3. El sensor 112 de h2 proporciona una indicación de la altura h2 de la segunda mezcla 15 en el segundo tanque 16 al segundo observador 270-b de altura, la cual se suma en forma negativa mediante un doceavo componente 269-b de adición con un segundo periodo 273-b de realimentación negativa de altura estimada de la segunda mezcla 15 en el segundo tanque 16 para obtener un periodo e3-b(t) de error que se alimenta hacia un segundo componente 272-b de controlador Pl de altura. El resultado del segundo componente 272-b de controlador Pl de altura se suma en forma positiva mediante un treceavo componente 282-b de adición con una segunda entrada 283 -b de corrección anticipada de altura producida mediante un primer componente 268 de cálculo. El primer componente 268 de cálculo produce el resultado de la función F(hx) con base en la altura 277-a estimada de la primera mezcla 13 en el primer tanque 12. En una modalidad, el valor de F(h?) se calcula mediante el primer regulador 202 de flujo y se proporciona al treceavo componente 282-b de adición como la segunda entrada 283-b de corrección anticipada de altura. En esta modalidad, no se emplea el primer componente 268 de cálculo. El resultado del treceavo componente 282-b de adición se procesa entonces mediante un segundo componente 274 -b de modelo de tanque de altura para producir una segunda altura 277-b estimada de la segunda mezcla 15 en el segundo tanque 16. El primer factor 284 proporcional (es decir, l/A) para el segundo componente 274-b de modelo de tanque de altura emplea el área A2 de sección transversal del segundo tanque 16. Obsérvese que la altura 277-b estimada y el segundo periodo 273-b de realimentación negativa de altura estimada son las mismas señales, pero se identifican mediante asignaciones diferentes para señalar sus distintas funciones en el controlador 102. Dentro del segundo observador 270-b de altura, el resultado del segundo componente 272-b de controlador Pl de altura proporciona la segunda señal 281-b de estimación de alteración que se suma en forma negativa mediante el onceavo componente 279 de adición, como se discute en lo anterior. En una modalidad, la segunda señal 281-b de estimación de alteración puede proporcionar una estimación más exacta de la alteración de proporción volumétrica en el sistema 100 en comparación con la primera señal 281-a de estimación de alteración debido a que la altura de la segunda mezcla 15 en el segundo tanque 16 varía más que la altura de la primera mezcla 13 en el primer tanque 12. Adicionalmente, en el sistema de dos tanques de la Figura 1, la superficie de la primera mezcla 13 en el primer tanque 12 puede no nivelarse, pero puede inclinarse en forma descendente a partir del punto donde los accionadores 18, 20 distribuyen los materiales hacia el vertedero 14. La segunda altura 277-b estimada de la segunda mezcla 15 en el segundo tanque 16, la cual puede ser referida como una indicación de la altura h2 de la segunda mezcla 15 en el segundo tanque 16, se alimenta hacia el controlador de realimentación de estado de flujoi con corrección anticipada 250 de comando como una entrada, y el proceso de control se repite. La proporción de cambio dh/dt 277 de altura estimada del segundo observador 270-b, dh2/dt, se utiliza para desacoplar la realimentación de estado mediante el controlador de realimentación de estado de flujo2 con corrección anticipada 252 de comando. Las ventajas del observador 270 de altura, tal como, por ejemplo, atenuación de ruido y mejora del rendimiento de sensor deficiente, periodo de estimación de una alteración, y estimación de una proporción de cambio de parámetro, pueden obtenerse en un observador de densidad que tenga una estructura relacionada con el observador 270 de altura. En una modalidad, la indicación de la densidad P12 de la primera mezcla 13 en el primer tanque 12 y la indicación de la densidad pg de la segunda mezcla 15 en el segundo tanque 16 se proporcionan mediante dos componentes de observador de densidad, los cuales estiman en lugar de detectar directamente las densidades p12 , ps de las mezclas 13, 15, respectivamente. En otra modalidad, el observador de densidad puede utilizarse para estimar la densidad de otras mezclas o materiales en sistemas distintos a la instalación 10 física representada en la Figura 1. Pasando ahora a la Figura 9A, se representa un observador 290 de densidad general que se opera para determinar una densidad estimada de una mezcla en un tanque. El observador 290 de densidad incluye un componente 292 de controlador Pl de densidad y un componente 294 de modelo de tanque de densidad. Un octavo componente 299 de adición suma en forma negativa un periodo 295 de realimentación negativa de densidad estimada con una entrada 291 de densidad detectada para determinar un cuarto periodo e4(t) de error. El cuarto periodo e4(t) de error se procesa mediante el componente 292 de controlador Pl de densidad, el cual tiene un Kp de ganancia para un cuarto componente 296 proporcional y un K?4 de ganancia integral para un quinto componente 298 integral asociado con un quinto factor 300 de integración. En una modalidad, el cuarto periodo e (t) de error puede procesarse mediante un filtro en lugar de un componente 292 de controlador Pl de densidad, tal como un filtro análogo o un filtro digital, para introducir retardos deseables o para atenuar y/o amplificar ciertos componentes de frecuencia del cuarto periodo e4(t) de error. El resultado del componente 292 de controlador Pl de densidad puede emplearse como una estimación de errores del sistema, por ejemplo la diferencia entre las proporciones de flujo en masa reales y deseadas así como otras estimaciones de parámetros. Estos errores pueden recolectarse y ser referidos como una alteración, donde la alteración justifica las discrepancias entre lo que se requiere del primer sistema 100 de control y lo que el primer sistema 100 de control en realidad produce, cantidades sin medir tales como flujos de aire dentro o fuera del tanque objeto, e inexactitudes de estimaciones de parámetros del sistema. El resultado del componente 292 de controlador Pl de densidad puede ser referido como una segunda estimación 301 de alteración. La segunda estimación 301 de alteración puede realimentarse hacia el controlador 102 para proporcionar el desacoplamiento de alteración. El desacoplamiento de alteración se describe en más detalle en lo siguiente. El resultado del componente 292 de controlador Pl de densidad, el cual se conforma para una proporción de flujo en masa, se suma con una o más entradas 293 de corrección anticipada de densidad, por ejemplo una proporción de flujo en masa, tal como la diferencia entre la proporción de flujo en masa comandada hacia el primer tanque 12 y la proporción de flujo en masa de la lechada de cemento fuera del primer tanque 12 sobre el vertedero 14 hacia el segundo tanque 16, mediante un tercer componente 302 de adición. El resultado de un doceavo componente 435 de multiplicación y el resultado de un treceavo componente 440 de multiplicación también se suman en forma negativa mediante el tercer componente 302 de adición. Por lo general, las entradas 293 de corrección anticipada de densidad se asocian con el flujo de masa hacia el tanque asociado y los resultados del doceavo y treceavo componentes 435, 440 de multiplicación se asocian con el flujo de masa fuera del tanque asociado. El resultado del tercer componente 302 de adición se procesa mediante el componente 294 de modelo de tanque de densidad. El componente 294 de modelo de tanque de densidad multiplica el resultado del tercer componente 302 de adición por un sexto componente 304 integral asociado con un sexto factor 306 de integración. El sexto componente 304 integral es inversamente proporcional a la altura de la mezcla entre el área de sección transversal del tanque, que se representa mediante "1/hA" en el bloque para el sexto componente 304 integral. Obsérvese que dividir una proporción de flujo en masa entre hA es sustancialmente equivalente a dividirla entre el volumen del tanque, dando como resultado en una proporción de cambio 307 dp/dt de densidad estimada. La altura puede proporcionarse mediante un sensor de altura, por ejemplo el sensor 110 de hi, o el observador 270 de altura. De manera alterna, la altura puede ser una constante fijada determinada mediante experimentación para proporcionar una proporción de respuesta preferida del observador 290 de densidad general. Integrar este cociente con respecto a los resultados de tiempo en una densidad. El resultado del componente 294 de modelo de tanque de densidad es, de este modo, la densidad 297 estimada de la mezcla en el tanque. El periodo 295 de realimentación negativa de densidad estimada es la misma señal que la densidad 297 estimada, pero el periodo 295 de realimentación de densidad estimada se realimenta hacia el octavo componente 299 de adición en la entrada para el observador 290 de densidad para que se procese a través del controlador 292 Pl y el componente 294 de modelo de tanque para producir una densidad 297 estimada más exacta a lo largo de cada periodo. El periodo 295 de realimentación negativa de densidad estimada se multiplica por un factor A (dh/dt) mediante el doceavo componente 435 de multiplicación para producir un periodo pA (dh/dt) que se realimenta en forma negativa hacia el tercer componente 302 de adición que se describe en lo anterior. El periodo pA (dh/dt) corresponde con una proporción de cambio en masa basado en los cambios en la altura de la mezcla en el tanque. El factor dh/dt puede determinarse desde un sensor de altura o un observador de altura. De manera alterna, en una modalidad del sistema 100 que no proporciona ninguna indicación o estimación de altura de la mezcla, el doceavo componente 435 de multiplicación puede estar ausente del observador 290 de densidad general. El periodo 295 de realimentación negativa de densidad estimada también se multiplica por un factor dv/dt mediante el treceavo componente 440 de multiplicación para producir un periodo p (dv/dt) que se realimenta en forma negativa hacia el tercer componente 302 de adición que se describe en lo anterior. El periodo p (dv/dt) corresponde a una proporción de cambio en masa debido al flujo de la mezcla fuera del tanque. En una modalidad, se puede proporcionar la entrada 291 de densidad detectada mediante un sensor de densidad, por ejemplo, el sensor 114 de p12 , instalada en una línea de recirculación o una línea de desagüe, tal como la línea 32 de descarga, asociada con el tanque. De este modo, la densidad de la mezcla que se mide en la línea de recirculación puede retrasarse varios segundos detrás de la densidad de la mezcla en el tanque. En esta modalidad, un retardo de varios segundos, tal como tres segundos, por ejemplo, puede introducirse en el periodo 295 de realimentación negativa de densidad estimada antes de sumarlo en forma negativa con la densidad 291 detectada en el octavo componente 299 de adición para determinar el cuarto periodo de error e4(t). Esto permite que la densidad estimada y detectada se encuentre en la misma trama de referencia de tiempo antes de determinar el cuarto periodo de error e4(t). La demora apropiada puede determinarse fácilmente a partir de la experimentación por alguien con experiencia en la técnica y depende de la viscosidad de la mezcla y de la velocidad de mezclado. Debido a que las estructuras del observador 270 de altura y del observador 290 de densidad están relacionadas, alguien con experiencia en la técnica sólo necesita determinar las ganancias apropiadas para el observador 270 de altura, determinar las ganancias apropiadas para el observador 290 de densidad y configurar las dos estructuras 270, 290 de observador, en consecuencia. Alguien con experiencia en la técnica reconocerá que los resultados del análisis del observador 290 de densidad anterior pueden aplicarse a señales digitales así como a señales análogas. Por ejemplo, parámetros análogos, tal como la indicación de densidad ps de la segunda mezcla 15 en el segundo tanque 16 del sensor 116 de ps/ pueden convertirse mediante un convertidor análogo-a-digital (convertidor A/D) a una señal digital. De manera similar, se pueden producir resultados análogos mediante un convertidor digital-a-análogo (convertidor D/A) , combinados opcionalmente con un amplificador para proporcionar energía suficiente para impulsar un dispositivo electromecánico, convirtiendo una señal de control digital a una señal de control análoga adecuada para controlar el primer accionador 18 y el segundo accionador 20. Pasando ahora a la Figura 9B, un diagrama de bloques muestra una porción de una modalidad del primer sistema 100 de control, que incorpora un primer observador 290-a de densidad y un segundo observador 290-b de densidad. El sensor 114 de p12 proporciona una indicación de la densidad p12 de la primera mezcla 13 en el primer tanque 12 al primer observador 290-a de densidad, la cual se suma en forma negativa mediante un decimocuarto componente 299-a de adición con un primer periodo 295-a de realimentación negativa de densidad estimada de la primera mezcla 13 en el primer tanque 12 para obtener un periodo e4-a(t) de error. Como se describe en lo anterior, en una modalidad donde el sensor 114 de pi2 se localiza en una línea de recirculación, el periodo 295-a de realimentación negativa de densidad estimada puede demorarse varios segundos antes de que se ingrese en el decimocuarto componente 299-a de adición. El periodo e-a(t) de error se alimenta hacia un primer componente 292-a de controlador Pl de densidad. El resultado del primer componente 292-a de controlador Pl de densidad se suma en forma positiva con una primera entrada 293 -a de corrección anticipada de densidad de un decimoséptimo componente 305 de adición mediante un decimoquinto componente 302 -a de adición. El resultado de un decimocuarto componente 435-a de multiplicación y un decimoquinto componente 440-a multiplicador, que corresponden con una proporción de cambio en masa debido a cambios en altura en el primer tanque 12 y en la proporción de flujo en masa fuera del primer tanque 12, respectivamente, se suman en forma negativa mediante el decimoquinto componente 302-a de adición. El resultado de la suma mediante el decimoquinto componente 302 -a de adición se procesa mediante un primer componente 294-a de modelo de tanque de densidad. Obsérvese que el sexto componente 304 integral para el primer componente 294 -a de modelo de tanque de densidad emplea el área Ai de sección transversal del primer tanque 12 y la altura hx de la primera mezcla en el primer tanque 12. Obsérvese que el primer periodo 295-a de realimentación negativa de densidad estimada y una primera densidad 297-a estimada son las mismas señales, pero se identifican mediante asignaciones diferentes para señalar sus distintas funciones en el controlador 102. El resultado del primer componente 292-a de controlador Pl de densidad, como la segunda estimación 301 de alteración, se suma en forma negativa mediante el decimoséptimo componente 305 de adición con el resultado del segundo regulador 204 de flujo más el resultado generado mediante el quinto componente 321 multiplicador para determinar la señal 203 de proporción dm?2/dt de flujo en masa comandada. La segunda estimación 301 de alteración proporciona el desacoplamiento de alteración a la determinación de la señal 203 de proporción dp.?2/dt de flujo en masa comandada, mientras que el quinto componente 321 multiplicador proporciona el desacoplamiento de realimentación de estado. El quinto componente 321 multiplicador produce el producto formado al multiplicar la primera densidad 297-a estimada de la primera mezcla 13 en el primer tanque 12 por la octava proporción de cambio dhi/dt de la primera mezcla 13 en el primer tanque 12 y por el área Ai del primer tanque 12, obteniendo la proporción de cambio dhi/dt de altura, por ejemplo, a partir del resultado de proporción de cambio 285 de altura estimada del primer observador 270a de altura. En otra modalidad, la segunda estimación 301 de alteración se puede proporcionar mediante el segundo observador 290-b de densidad. Para estimar la densidad pg de la segunda mezcla 15, el sensor 116 de pg proporciona una indicación de la densidad ps de la segunda mezcla en el segundo tanque 16 al segundo observador 290-b de densidad. Esta indicación de pg se suma mediante un decimoctavo componente 299-b de adición con una segunda realimentación 295-b negativa de densidad estimada de la segunda mezcla 15 en el segundo tanque 16 para obtener un periodo e-b(t) de error. Como se describe en lo anterior, en una modalidad donde el sensor 116 de pg se localiza en una línea de recirculación o en una línea de desagüe, tal como la línea 32 de descarga, el periodo 295-b de realimentación negativa de densidad estimada puede demorarse varios segundos antes de que se ingrese en el decimoctavo componente 299-b de adición. El periodo e4-b(t) de error se alimenta hacia un segundo componente 292-b de controlador Pl de densidad. Una segunda entrada 293-b de corrección anticipada de densidad, producida mediante un sexto componente 322 multiplicador se suma en forma positiva mediante un decimonoveno componente 302-b de adición con el resultado del segundo componente 292-b de controlador IP de densidad. El sexto componente 322 multiplicador produce el producto formado al multiplicar la primera densidad 297-a estimada de la primera mezcla 13 en el primer tanque 12 por la proporción dv?2/dt de flujo volumétrico de la primera mezcla 13 hacia el segundo tanque 16. El resultado de un decimosexto componente 435-b de multiplicación y de un decimoséptimo componente 440-b de multiplicación, que corresponden con una proporción de cambio en masa debido a los cambios en altura en el segundo tanque 16 y en la proporción de flujo en masa fuera del segundo tanque 16, respectivamente, se suman en forma negativa mediante el decimonoveno componente 302-b de adición. El resultado del decimonoveno componente 302-b de adición se procesa mediante un segundo componente 294-b de modelo de tanque de densidad. Obsérvese que el sexto componente 304 integral para el segundo componente 294-b de modelo de tanque de densidad emplea el área A2 de sección transversal del segundo tanque 16 y la altura h2 de la segunda mezcla 15 en el segundo tanque 16. La segunda densidad 297-b estimada de la segunda mezcla 15 en el segundo tanque 16 se proporciona como una entrada al controlador de realimentación de estado de flujo2 con corrección anticipada 252 de comando para su uso en la generación de la proporción dmi2/dt de flujo en masa comandada, la cual es la señal 203 de proporción dmi2/dt de flujo en masa comandada proporcionada como un valor de parámetro comandado para el segundo regulador 204 de flujo que se describe en lo anterior con referencia a la Figura 4. Obsérvese que el segundo periodo 295-b de realimentación negativa de densidad estimada y la segunda densidad 297-b estimada son las mismas señales, pero se identifican mediante asignaciones diferentes para señalar sus distintas funciones en el controlador 102. Alguien con experiencia en la técnica apreciará fácilmente que los componentes del primer sistema 100 de control descritos en lo anterior son susceptibles a muchas modalidades alternas. Aunque varias modalidades alternas se describen en lo siguiente, la presente descripción contempla otras modalidades. Pasando ahora a la Figura 10A, se representa una porción de un segundo sistema 364 de control. El segundo sistema 364 de control controla una instalación 10 física que tiene un solo tanque, tal como el primer tanque 12 de la Figura 1, y primer y segundo accionadores 18, 20. El segundo sistema 364 de control utiliza un observador 270 de altura, el cual es sustancialmente similar a aquél descrito en lo anterior con respecto a la Figura 8A, para estimar la altura de la primera mezcla 13 en el primer tanque 12 y para determinar la primera estimación 281 de alteración. Se combinan varios componentes para proporcionar un primer controlador 366 de altura que es sustancialmente similar al controlador de realimentación de estado de flujoi con corrección anticipada 250 de comando descrito en lo anterior con referencia a la Figura 5B. Específicamente, un decimoctavo componente 346 de adición determina un quinto periodo e5(t) de error al sumar en forma negativa la altura 277 estimada producida mediante el observador 270 de altura con una entrada 340 de hi7 proporcionada por ejemplo por un operador. El quinto periodo e5(t) de error se procesa mediante un periodo Np de ganancia proporcional en un séptimo componente 344 de multiplicación. Un trigésimo componente 426 de adición suma el resultado del séptimo componente 344 de multiplicación en forma positiva con la entrada 106 de dvg/dt que proporciona la corrección anticipada de comando. Un vigésimo octavo componente 422 de adición suma en forma negativa la primera estimación 281 de alteración con el resultado del trigésimo componente 426 de adición. El vigésimo octavo componente 422 de adición proporciona la misma función que el regulador 202 de flujoi que se describe en lo anterior con referencia a la Figura 8B. El resultado del vigésimo octavo componente 422 de adición es la primera señal 151 de proporción dvin/dt de flujo en volumen que se alimenta hacia el primer y segundo moduladores 152, 154 de flujo y hacia el séptimo componente 282 de adición del observador 270 de altura como las entradas 283 de corrección anticipada de volumen. Un primer periodo 445 dvg/dt se alimenta en forma negativa hacia el séptimo componente 282 de adición, y el primer periodo 445 dvs/dt puede obtenerse de un sensor de flujo o puede basarse en la entrada 106 de dvs/dt . El primer modulador 152 de flujo controla el primer accionador 18 con base en la primera señal 151 de proporción dv?n/dt de flujo en volumen comandada y la primera señal 153 de proporción dmin/dt de flujo en masa comandada, las cuales se generan como se describe en lo anterior con referencia a la Figura 10B. Pasando ahora a la Figura 10B, se representa otra porción del segundo sistema 364 de control. Se combina varios componentes para proporcionar un primer controlador 368 de densidad que es sustancialmente similar al controlador de realimentación de estado de flujo2 con corrección anticipada 252 de comando descrito en lo anterior con referencia a la Figura 5C, con excepción de que se omite el periodo (dh2/dt)A2 asociado con el primer componente 266 de multiplicación debido a que no existe un segundo tanque 16 en esta modalidad. Un vigésimo componente 350 de adición determina un sexto periodo e6(t) de error al sumar en forma negativa la densidad 297 producida mediante el observador 356 de densidad modificado con la entrada de ps 108. El sexto periodo e6(t) de error se procesa mediante un periodo Km de ganancia proporcional en un noveno componente 352 de multiplicación. Un décimo componente 360 de multiplicación multiplica la estimación 297 de densidad por la entrada 106 de dvs/dt . La segunda estimación 362 de alteración se suma en forma negativa con los resultados del noveno y décimo componentes 352, 360 de multiplicación mediante un vigésimo noveno componente 424 de adición. Puede considerar que el resultado del décimo componente 360 de multiplicación proporciona la corrección anticipada de comando al controlador 368 de densidad que comprende el vigésimo componente 350 de adición, el noveno componente 352 de multiplicación, el décimo componente 360 de multiplicación y el vigésimo noveno componente 424 de adición. El resultado del vigésimo noveno componente 424 de adición es la primera señal 153 de proporción dm?n/dt de flujo en masa comandada que se alimenta hacia el primer y segundo moduladores 152, 154 de flujo y hacia el observador 290 de densidad como las entradas 293 de corrección anticipada de densidad. El segundo modulador 154 de flujo controla el segundo accionador 20 con base en la primera señal 151 de proporción dv?n/dt de flujo en volumen comandada y la primera señal 153 de proporción dm?n/dt de flujo en masa comandada, las cuales se generan como se describe en lo anterior con referencia a la Figura 10A. Alguien de experiencia ordinaria en la técnica apreciará fácilmente que no se emplea ningún proceso integral en el primer controlador 366 da altura descrito en lo anterior con referencia a la Figura 10A o en el controlador 368 de densidad debido a que el efecto de la corrección anticipada de comando y el desacoplamiento de alteración es reducir el error de estado de equilibrio sustancialmente a cero, transformando por consiguiente el segundo sistema 364 de control de un primer sistema de orden no lineal (como en el primer sistema 100 de control) , a un primer sistema de orden lineal que se puede controlar mediante controladores proporcionales. En general, si las alteraciones se desacoplan o eliminan utilizando los observadores, por ejemplo mediante el observador 270 de altura y/o el observador 290 de densidad, y los periodos de corrección anticipada de comando, entonces se puede utilizar un controlador proporcional (P) con sustancialmente cero error de estado de equilibrio, debido a que el segundo sistema 364 de control se comportará de acuerdo con una ecuación diferencial lineal de primer orden. Si las alteraciones no se desacoplan, puede ser preferible utilizar un controlador Pl, de tal modo que los actos de periodo integral aseguren sustancialmente cero error de estado de equilibrio. Pasando ahora a la Figura 11, se representa un tercer sistema 376 de control. El tercer sistema 376 de control controla una instalación 10 física que tiene dos accionadores 18, 20; dos tanques 12, 16, y un solo sensor, el sensor 114 de p?2, que mide la densidad p12 de la primera mezcla 13 en el primer tanque 12. En esta modalidad, la primera señal 151 de proporción dv?n/dt de flujo en volumen comandada para el primer y segundo moduladores 152, 154 de flujo se proporciona directamente mediante la entrada 106 de dvg/dt sin emplear un regulador de flujo u otros componentes como en el primer sistema 100 de control. Asimismo, esta modalidad no contiene ningún controlador de altura, para que un operador pueda ajustar la proporción dvg/dt de flujo volumétrico real fuera del segundo tanque 16 al controlar la bomba 22 de salida y mantener por consiguiente la altura h2 deseada de la segunda mezcla 15 en el segundo tanque 16. El observador 290 de densidad determina la estimación 297 de densidad de la densidad p12 de la primera mezcla 13 en el primer tanque 12 y la segunda estimación 362 de alteración con base en el resultado del sensor 114 de P?2 y las entradas 293 de corrección anticipada de densidad. Debido a que esta modalidad no proporciona indicación de altura, se omite el periodo A (dh/dt) en la Figura 9A que se asocia con el doceavo componente 435 de multiplicación. Como se describe en lo anterior con referencia la Figura 9A, en la presente modalidad el componente de altura de decimosexto componente 304 integral es un valor constante elegido para proporcionar un tiempo de respuesta del sistema adecuado. Un vigésimo segundo componente 380 de adición suma en forma negativa la estimación 297 de densidad con un valor 370 de parámetro de entrada p12 para determinar un séptimo periodo e (t) de error, el cual se multiplica por una Kp, de ganancia proporcional mediante un onceavo componente 382 de multiplicación. La entrada 370 de p12 , por ejemplo, puede proporcionarse por un operador a través de una interfaz. El vigésimo segundo componente 380 de adición y el onceavo componente 382 de multiplicación comprenden un segundo controlador 372 de densidad que controla la densidad p12 de la primera mezcla 13 en el primer tanque 12. En condiciones de estado de equilibrio, la densidad de la segunda mezcla 15 en el segundo tanque 16 seguirá la densidad p12 controlada de la primera mezcla 13 en el primer tanque 12. Cuando se cambia la entrada 370 de p12 , la densidad pg de la segunda mezcla 15 en el segundo tanque 16 será sustancialmente igual a la densidad pX de la primera mezcla 13 en el primer tanque 12 después de un retardo. Un vigésimo componente 384 de multiplicación multiplica la estimación 297 de densidad por el flujo dvi2/dt volumétrico real aproximado. Debido a que no se mide la hi, y a que no se puede utilizar la función F(h?), la entrada 106 de dvg/dt se utiliza para aproximar el flujo dvi2/dt volumétrico real sobre el vertedero 14. El resultado del vigésimo componente 384 de multiplicación proporciona el desacoplamiento de realimentación de estado al sistema 376 de control para compensar la masa que sale del primer tanque 12. La segunda estimación 362 de alteración se suma en forma negativa con el resultado del onceavo y doceavo componentes 382, 384 de multiplicación mediante un vigésimo primer componente 374 de adición para determinar la señal 153 de proporción dm?n/dt de flujo en masa comandada. La señal 153 de proporción dm?n/dt de flujo en masa comandada se proporciona al primer y segundo moduladores 152, 154 de flujo para controlar el primer y segundo accionadores 18, 20, como se describe en lo anterior. El resultado del vigésimo primer componente 374 de adición también proporciona las entradas 293 de corrección anticipada de densidad al observador 290 de densidad. Pasando ahora a la Figura 12, se representa un cuarto sistema 378 de control. El cuarto sistema 378 de control es sustancialmente similar al tercer sistema 376 de control, con la excepción de que el cuarto sistema 378 de control incluye el observador 270 de altura y un segundo controlador 428 de altura. El observador 270 de altura determina la altura 277 estimada de la segunda mezcla 15 en el segundo tanque 16 con base en la entrada del sensor 112 de h2 y las entradas 283 de corrección anticipada de altura. Un segundo factor 450 de dvg/dt se suma en forma negativa con las entradas 283 de corrección anticipada de altura y con el resultado del controlador 272 Pl de altura mediante el séptimo componente 282 de adición. La altura 277 estimada se suma en forma negativa con la entrada 104 de h2 mediante un vigésimo tercer componente 386 de adición para generar un octavo periodo e8(t) de error. El octavo periodo e8(t) de error se procesa mediante un tercer controlador 390 Pl para producir una señal 430 de altura comandada, la cual se suma con la entrada 106 de dvs/dt mediante un vigésimo cuarto componente 388 de adición para producir la señal 151 de dv?n/dt proporcionada a los moduladores 152, 154 de flujo. Con base en la señal 151 de Vin/dt y la señal 153 dm?n/dt, el primer y segundo moduladores 152, 154 de flujo controlan los estados del primer y segundo accionadores 18, 20, como se describen en lo anterior. Aunque la instalación 10 física controlada mediante varias modalidades de los sistemas 100, 364, 376 y 378 de control descritos en lo anterior incluyó uno o dos tanques, en otras modalidades los sistemas de control pueden controlar los parámetros de mezclado de más de dos tanques conectados en serie. En otras modalidades, se pueden emplear uno o más sensores seleccionados del sensor 114 de pi2, el sensor 116 de pg/ el sensor 110 de hi, el sensor 112 de h2 y el sensor de proporción del flujo. Las modalidades pueden utilizar una mezcla de sensores con ningún observador 270 de altura u observador 290 de densidad. Otras modalidades pueden utilizar uno o más sensores con uno o más observadores 270 de altura y/o observador 290 de densidad. Aunque el observador 270 de altura y el observador 290 de densidad se discuten en lo anterior, el concepto de observador puede extenderse a otros sensores para reducir la producción de ruido de estos y otros sensores y para obtener los beneficios asociados con el desacoplamiento o eliminación de alteraciones y la estimación de periodos de proporción intermedia. Alguien con experiencia en la técnica apreciará fácilmente que el acoplamiento entre componentes de control puede alterarse para simplificar el proceso, como por ejemplo combinar dos componentes de adición en serie al dirigir todas las entradas hacia los dos componentes de adición, hacia un solo componente de adición o al sustituir dos componentes que calculan el mismo valor mediante un componente y al enrutar el resultado de un componente hacia dos destinos. De manera alterna, en una modalidad, un componente de adición que suma más de dos entradas puede ampliarse hacia una serie de dos o más componentes de adición que suman colectivamente las diversas entradas. El controlador 102 utilizado en los diversos sistemas 100, 364, 376 y 378 de control descrito en lo anterior puede implementarse en cualquier computadora de aplicación general con suficiente energía de procesamiento, recursos de memoria y capacidad de rendimiento de red para manejar la carga de trabajo necesaria colocada en la misma. La Figura 13 ilustra un sistema 580 de computadora de aplicación general adecuado para implementar una o más modalidades de las varias modalidades de sistema de control descritas en la presente. El sistema 580 de computadora incluye un procesador 582 (el cual puede ser referido como una unidad de procesador central o CPU) en comunicación con los dispositivos de memoria que incluyen un almacenamiento 584 secundario, memoria sólo de lectura (ROM) 586, memoria de acceso aleatorio (RAM) 588, dispositivos de entrada/salida (I/O) 590 y dispositivos 592 de conectividad de red. El procesador puede implementarse como uno o más chips de CPU. Los comandos o señales enviados al primer accionador 18 y el segundo accionador 20 pueden convertirse de una señal digital a una análoga mediante un convertidor digital-a-análogo (DAC) , no mostrado, o condicionarse de otro modo para poder conformar la señal de accionador en una entrada de control para el primer accionador 18 y en una entrada de control para el segundo accionador 20.

El almacenamiento 584 secundario típicamente comprende una o más unidades de disco o lectores de cinta y se utiliza para un almacenamiento de datos no volátil y como un dispositivo de almacenamiento de datos de salida si la RAM no es lo suficientemente grande para mantener todos los datos de trabajo. El almacenamiento 584 secundario puede utilizarse para almacenar programas que se cargan en la RAM 588 cuando tales programas se seleccionan para su ejecución. La ROM 586 se utiliza para almacenar instrucciones y tal vez datos que se leen durante la ejecución del programa. La ROM 586 es un dispositivo de memoria no volátil que típicamente tiene una capacidad de memoria pequeña en relación con la capacidad de memoria más grande del almacenamiento 584 secundario. La RAM 588 se utiliza para almacenar datos volátiles y tal vez para almacenar instrucciones. El acceso tanto a la ROM 586 como a la RAM 588 típicamente es más rápido que al almacenamiento 584 secundario. Los dispositivos 590 de I/O pueden incluir impresoras, monitores de video, pantallas de cristal líquido (LCDs) , pantallas táctiles, teclados, teclados numéricos, conmutadores, selectores, ratones, bolas de mando, reconocedores de voz, lectores de tarjeta, lectores de cinta perforada u otros dispositivos de entrada conocidos. Los dispositivos 592 de conectividad de red pueden tomar la forma de módems, bancos de módem, tarjetas de ethernet, tarjetas de interfaz de bus de serie universal (USB) , interfaz en serie, tarjetas de red en anillo, tarjetas de interfaz para distribución de datos por fibra óptica (FDDI) , tarjetas de red de área local inalámbricas (WLAN) , tarjetas radiotransceptoras tal como tarjetas radiotransceptoras del Sistema Universal para Comunicación Móvil (GSM) y otros dispositivos de red conocidos. Estos dispositivos 592 de conectividad de red pueden permitir que el CPU 582 se comunique con una Internet o una o más intranets. Con tal conexión de red, se contempla que el CPU 582 puede recibir información de la red, o puede enviar información a la red en el curso de la realización de las etapas de método descritas en lo anterior. Tal información, la cual por lo general se presenta como una secuencia de instrucciones que se van a ejecutar utilizando el procesador 582, puede recibirse de o enviarse a la red, por ejemplo, en forma de una señal de datos de computadora representada en una onda portadora . Tal información, la cual puede incluir datos o instrucciones que se van a ejecutar utilizando el procesador 582 por ejemplo, puede recibirse de y enviarse a la red, por ejemplo, en forma de una señal de banda de base de datos de computadora o señal representada en una onda portadora. La señal de banda de base o señal representada en la onda portadora generadas mediante los dispositivos 592 de conectividad de red pueden propagarse en o sobre la superficie de conductores eléctricos, en cables coaxiales, en guías de onda, en medios ópticos, por ejemplo fibra óptica, o en el aire o espacio libre. La información contenida en la señal de banda de base o señal representada en la onda portadora pueden ordenarse de acuerdo con secuencias diferentes, que pueden ser convenientes para cualquier proceso o generación de información o transmisión o recepción de información. La señal de banda de base o señal incorporada en la onda portadora, u otros tipos de señales utilizadas en la actualidad o desarrolladas en el futuro, referidas en la presente como el medio de transmisión, pueden generarse de acuerdo con varios métodos conocidos para alguien con experiencia en la técnica. El procesador 582 ejecuta instrucciones, códigos, programas de computadora, lenguajes de programación a los que tiene acceso desde el disco duro, disco flexible, disco óptico (todos estos diversos sistemas basados en disco pueden considerarse el almacenamiento 584 secundario) , ROM 586, RAM 588 o los dispositivos 592 de conectividad de red. Aunque se han proporcionado varias modalidades en la presente descripción, debe entenderse que los sistemas y métodos descritos pueden representarse en muchas otras formas específicas sin apartarse del espíritu o alcance de la presente descripción. Los presentes ejemplos deben considerarse como ilustrativos y no como restrictivos, y la intención no es limitarse a los detalles dados en la presente, sino que pueden modificarse dentro del alcance de las reivindicaciones anexas junto con el alcance total de sus equivalentes. Por ejemplo, los diversos elementos o componentes pueden combinarse o integrarse en otro sistema o se pueden omitir ciertas características, o no implementarse . Asimismo, las técnicas, sistemas, subsistemas y métodos descritos e ilustrados en las diversas modalidades como distintas o separadas pueden combinarse o integrarse con otros sistemas, módulos, técnicas o métodos sin apartarse del alcance de la presente descripción. Otros elementos mostrados o discutidos como acoplados directamente o en comunicación entre sí pueden acoplarse a través de alguna interfaz o dispositivo, de tal modo que los elementos ya no puedan considerarse acoplados directamente entre sí, pero que aún puedan estar acoplados indirectamente y en comunicación, ya sea de manera eléctrica, mecánica, o de otro modo entre sí. Otros ejemplos o cambios, sustituciones y alteraciones pueden determinarse por alguien con experiencia en la técnica y pueden realizarse sin apartarse del espíritu y alcance descritos en la presente.

Claims (27)

1. NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito la presente invención se considera como novedad y por lo tanto se reclama como propiedad lo descrito en las siguientes reivindicaciones.
2. REIVINDICACIONES 1. Un observador de densidad para estimar una densidad real de un material caracterizado porque comprende: un controlador integral proporcional sensible a un error de densidad determinado al restar una densidad estimada de realimentación de una densidad detectada. 2. El observador de densidad de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la densidad de estimación de realimentación se demora antes de restarla de la densidad detectada.
3. 3. El observador de densidad de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el material es una mezcla de un fluido transportador con uno o más materiales seleccionados del grupo que consiste de: material de cemento seco, arena y agentes sustentantes.
4. 4. El observador de densidad de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque se puede establecer una o más ganancias del controlador integral proporcional para obtener un resultado sustancialmente óptimo de la densidad del material.
5. 5. El observador de densidad de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque comprende un componente de adición que se puede operar para agregar una o más proporciones de salida y de entrada de un tanque de mezclado a un resultado del controlador integral proporcional para producir una suma.
6. 6. El observador de densidad de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la suma se convierte en una proporción de cambio de densidad.
7. 7. El observador de densidad de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque comprende: un componente de modelo de tanque que se puede operar para procesar un resultado del controlador integral proporcional para determinar la densidad estimada de realimentación del material con base en un área de sección transversal de un tanque que contiene el material y una altura del material dentro del tanque.
8. 8. El observador de densidad de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el modelo de tanque comprende: un componente integral que se multiplica, a través del resultado del controlador integral proporcional, por un factor proporcional y se integra con respecto a un tiempo.
9. 9. El observador de densidad de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el factor proporcional comprende l/(la altura del material x el área de sección transversal del tanque) .
10. 10. El observador de densidad de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el modelo de tanque se puede operar para proporcionar una estimación de la proporción de cambio de tiempo de la densidad real del material .
11. 11. El observador de densidad de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el error de densidad se vuelve a computar iterativamente para conducir la densidad estimada de realimentación a la densidad real del material .
12. 12. El observador de densidad de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el resultado del controlador integral proporcional se puede operar para estimar un periodo de alteración de masa de un sistema de tanque de mezclado.
13. 13. Un método para estimar una densidad de un material, caracterizado porque comprende: determinar una densidad detectada del material; determinar una densidad estimada del material; determinar un error de densidad al restar la densidad estimada del material de la densidad detectada del material; y volver a determinar iterativamente la densidad estimada con base en el error de densidad.
14. 14. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque comprende demorar la densidad estimada antes de determinar el error de densidad.
15. 15. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque comprende: reducir una porción de ruido del error de densidad mediante filtración.
16. 16. El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque la filtración incluye integrar el error de densidad.
17. 17. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque comprende: determinar una suma al agregar una o más proporciones de flujo en masa de entrada y de salida con el error de densidad; determinar un producto al multiplicar la suma por una constante, en donde la constante es inversamente proporcional al área de sección transversal de un tanque de mezclado multiplicada por una altura del material en el tanque de mezclado; y integrar el producto con respecto al tiempo para determinar la densidad estimada del material.
18. 18. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque comprende determinar una estimación de alteración con base en el error de densidad.
19. 19. Un sistema para estimar una densidad real de un material en un tanque de mezclado, el sistema caracterizado porque comprende: un sensor que se puede operar para proporcionar una densidad indicada del material; y un controlador dinámico que se puede operar para: comparar la densidad indicada con una densidad real estimada de realimentación para determinar un error de densidad; y procesar el error de densidad para determinar una densidad real estimada del material.
20. 20. El sistema de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque la densidad real estimada de realimentación se demora antes de compararla con la densidad indicada.
21. 21. El sistema de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque el controlador dinámico comprende un controlador integral proporcional que se puede operar para procesar el error de densidad.
22. 22. El sistema de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque el controlador dinámico emplea la densidad real estimada como realimentación negativa en un bucle de control.
23. 23. El sistema de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque el controlador dinámico además se puede operar para agregar el error de densidad con una o más entradas de proporción de fluido en masa para determinar una suma y para procesar la suma para determinar la densidad real estimada.
24. 24. El sistema de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque el controlador dinámico incluye un modelo de tanque que se puede operar para: determinar un producto al multiplicar la suma por un valor que es inversamente proporcional al área de sección transversal de un tanque de mezclado multiplicado por una altura del material en el tanque de mezclado; y determinar la densidad real estimada al integrar el producto con respecto al tiempo.
25. 25. Un método para estimar una densidad real de un material en un tanque, caracterizado porque comprende: medir la densidad del material para determinar una densidad medida; estimar la densidad del material para determinar una densidad estimada; restar la densidad estimada de la densidad medida para determinar una cantidad de error; multiplicar la cantidad de error por una ganancia proporcional para determinar una cantidad proporcional; multiplicar la cantidad de error por una ganancia integral e integrar con respecto al tiempo para determinar una cantidad integral; y sumar la cantidad proporcional y la cantidad integral .
26. 26. El método de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado además porque comprende demorar la densidad estimada antes de restar la densidad estimada de la densidad medida para determinar la cantidad de error.
27. 27. El método de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado además porque comprende: determinar otra cantidad al dividir la suma de la cantidad proporcional y la cantidad integral por el producto de una altura del material en el tanque entre un área de sección transversal del tanque; e integrar la otra cantidad con respecto al tiempo.