Año XL - Edición Nº 8.376

Viernes 19 de enero de 2018

Investigan nuevas técnicas de control para mejorar el uso de sistemas industriales

Fecha de Publicación: Mié, 01/03/2018 - 08:55

El académico Dr. Juan Carlos Travieso Torres, del Departamento de Tecnologías Industriales de la Facultad Tecnológica, busca descubrir y aplicar nuevas técnicas de Control Adaptable en Sistemas no Lineales, a través de un estudio que cuenta  con fondos institucionales (Dicyt regular). Para ejemplificar cómo opera un Sistema Adaptable, el especialista recurre a “las cámaras fotográficas, donde hoy sólo con apretar el obturador la cámara se adapta, lee la luz, revisa la distancia, el foco y captura la imagen, todo después de autorregularse”.

Foto:

Facultad Tecnológica

Este proyecto de dos años de duración que comenzó a inicios de 2017, financiado por la Dirección de Investigación Científica y Tecnológica (DICYT) de la Vicerrectoría de Investigación, Desarrollo e Innovación de la Universidad de Santiago, pretende investigar nuevas técnicas en el área del Control Adaptable, permitiendo el control de un aparato o maquinaria, incluso sin conocer los parámetros específicos de éste.

El control automático de procesos pretende que los sistemas físicos se comporten de la manera en que el usuario desee. De esta forma, en el caso de un ascensor “el ascensor siempre quiere caer, por la gravedad, no hay forma que suba por sí mismo. Entonces se debe generar una estrategia para que suba, y eso se hace a través de un mecanismo que permita forzar que el sistema se comporte como tú quieres”, menciona el investigador.

En tanto que el Control Adaptable, como señala el académico, trata de evitar conocer los valores de los parámetros característicos del sistema, y que éste se comporte de la forma deseada: “Un ejemplo de esto son las cámaras fotográficas. Antiguamente uno tomaba la cámara y había que ajustar la distancia, la iluminación, etc. Hoy en día sólo aprietas el obturador y la cámara se adapta, lee la luz, ve la distancia, el foco y toma la foto, todo después de autorregularse. Eso es sistema adaptable”, comenta.

El proyecto que busca combinar las técnicas de aproximación de funciones mediante polinomios de Taylor y de control basado en pasividad (que torna pasivo a un sistema para facilitar luego el control mediante una simple ganancia) ya fue llevado a la práctica con resultados exitosos.

El nuevo controlador se aplicó al control del nivel de agua de un estanque cónico, muy empleado en la industria por su forma que facilita el drenaje aunque complejiza el control, considerando que sólo se tenía acceso a su entrada (velocidad deseada del variador de velocidad de la bomba) y a su salida (altura de la columna de agua medida mediante un sensor de nivel). Como resultado la nueva técnica preservó la estabilidad de todo el sistema.

“Lo aplicamos a una planta de nivel de estanque cónico, que nos facilitó la Universidad de Chile a través de una alianza que establecimos con ellos y lo comparamos con otras técnicas de control tradicionales. De esta comparación nos percatamos que esta nueva técnica que empleamos funcionó asegurando los mismos resultados que las técnicas tradicionales”, enfatizó.

El diseño y los resultados experimentales luego de la aplicación de la técnica y su comparación con los de un controlador industrial, se publicaron en:

-J.C. Travieso-Torres, M. A. Duarte-Mermoud, O. Beytía (2017), “Taylor Polynomial Approximation and Adaptive Passivity based Control Applied to the Level Regulation of a Conical Tank”. Asian Journal of Control. Vol 19(5) pp: 1722-1730, 10.1002/asjc.1496.

Cabe destacar también que durante este primer semestre se desarrolló un exhaustivo estudio comparativo, en cuanto al diseño y resultados experimentales, con otras técnicas de control publicado en:

-Juan Carlos Travieso-Torres; Manuel A. Duarte-Mermoud; Antonio Gutiérrez-Osorio; Orlando Beytía (En Prensa), “Passivity Based Control of a Class of Nonlinear Systems and its Application to the Level Regulation of a Conical Tank”. RIAI.

Los resultados muestran que el nuevo controlador asegura buenos resultados siendo el más simple de diseñar aunque es más lento. Respecto a esto último, se espera mejorar este factor durante el segundo año del proyecto junto con ampliar y probar los resultados para sistemas vectoriales, temas en los que ya se trabaja en conjunto a los estudiantes Francisco Hernández y Mauricio Espinoza, y el Dr. Matías Díaz, del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad.

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