Filtro de Información Unscented en Arquitectura Distribuida aplicada a la destilación Unscented Information filter in Distributed Architecture applied to distillation

Resumen

Este artículo presenta la aplicación del filtro de Información Unscented para la estimación de estado estimación de estado de una columna de destilación por lotes a través de la fusión de múltiples filtros individuales, bajo un esquema distribuido. Se propone el uso de un esquema federado usando un algoritmo de Información Unscented Adaptativo. La propuesta de filtro consiste en utilizar dos estrategias: a) Filtros locales de Información Adaptativos, cada filtro local de información será robusto a las variaciones de las señales de medición, por medio de la adaptación de la covarianza del ruido. b) Un filtro maestro que trabajara bajo una estructura de Información Federada con factor de distribución de información adaptativo. El filtro es comparado con las tradicionales soluciones centralizadas y con un esquema de filtro distribuido con detección de fallas. Los resultados muestran que el filtro de Información Unscented Adaptativo tiene el mismo rendimiento que el filtro distribuido con detección de fallas, sin presentar los inconvenientes de detección errónea de fallas en el sistema.

Palabras clave: Filtro de Información Unscented adaptativo, tolerancia a fallas, destilación por lote.

Abstract

This article summits the state estimation of a batch destillation column through fusion information from multiples indi-vidual filters, under a Federated architecture using an Adaptive Unscented Information algorithm. The proposed of the filter consist in the use of two strategies: a) Locals adaptives information filters, where each local information filter will be robust to the variations of the measurement signals, by adjusting the noise covariance. b) A master filter that will work under a structure of information federated with adaptive information sharing factorThe filter is compared with traditional centralized solution and a distributed mode filter fault detection. The results show that the Adaptive Unscented Information filter has the same performance as the distributed filter with fault detection, without presenting the drawbacks of erroneous detection of faults in the system.

Keywords: Adaptive Kalman filter, Sensor fault tolerance, Batch distillation.