Abstract
Sliding modes control (SMC) is a nonlinear control method with a systematic design procedure that allows to obtain a explicit solution for the control input. This method has some advantages, such as robustness against external disturbances and unpredictable parametric variations. On this work, two conventional SMC techniques, one using the error and other using the error integral, are designed and validated in a heat exchange system composed of a single pass circulation electric heater, whose control objective is to regulate the output temperature of the fluid, under the influence of external disturbances, such as variations in the flow and inflow temperature, manipulating the electric current passing through the heater resistance. The two SMC algorithms are analyzed using numerical simulations and their performance is compared through the integral absolute error and the integral absolute control input, selecting the best one to be tested experimentally. The experimental results indicate that the SMC is capable of fulfilling the control objective with satisfactory performance. 
 Keywords: Conventional sliding modes control; heat exchange system; nonlinear control.
Highlights
Sliding modes control (SMC) is a nonlinear control method with a systematic design procedure that allows to obtain an explicit solution for the control input
Un paso clave en el diseño de los controladores de modo deslizante es introducir una superficie deslizante adecuada para que los errores de seguimiento y las desviaciones de salida se reduzcan a un nivel satisfactorio (Slotine, 1984)
Los resultados experimentales aprueban que el controlador por modos deslizantes diseñado para el sistema de intercambio de calor; debido a la fácil aplicación, el algoritmo simple de la solución y la técnica robusta del control, se puede utilizar industrialmente
Summary
La industria requiere sistemas de control que proporcionen un rendimiento y robustez óptimos frente a perturbaciones o fallas del sistema y que sean fáciles de sintonizar por los operadores de plantas. Dado que el SMC tiene un procedimiento de diseño, es una de las más poderosas soluciones para muchos diseños prácticos del control (Utkin and Chang, 2002). Se ha intentado de varias formas establecer una técnica para el diseño de dicha superficie, pero los resultados muestran criterios que funcionan a manera de filtro para determinar si la superficie propuesta permite o no la estabilidad del sistema (Sira-Ramírez, 2015). En el presente trabajo se diseñan dos algoritmos de control empleando la metodología de SMC convencional y a través de un análisis de comparación de índices de desempeño se selecciona el mejor para ser evaluada experimentalmente en un sistema real, para demostrar la aplicabilidad de esta técnica a un sistema práctico de intercambio de calor. Finalmente, los resultados obtenidos en las respuestas dinámicas del sistema de control real a lazo cerrado se comparan con las de simulación
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