Última modificación: 2013-08-30
Resumen
Este trabajo muestra una de las acciones que la Catedra de Instrumentación y Control Automático de la Facultad de Ingeniería- Universidad Nacional de Cuyo está implementando para mejorar las competencias que adquieren los futuros ingenieros. Se busca complementar el aprendizaje teórico con prácticas de laboratorio operando sobre la planta piloto para verificar el comportamiento esperado, comparar resultados obtenidos con diferentes propuestas de control, trabajar en equipo aportando creatividad, criterio para la toma de decisiones y búsqueda constante de otras soluciones para mejorar la respuesta del proceso o las metas propuestas.
Se presentará una serie de ejercicios propuestos para el aprendizaje del Control Automático sobre planta piloto disponible en la Facultad de Ingeniería. A través de ellos, se va conduciendo gradualmente al alumno desde el modelado, continuando con la simulación y verificación del comportamiento del sistema a perturbaciones y a cambios en los valores deseados y luego realizar el diseño del controlador: con controlador PID, controlador de acción precalculada basado en lógica difusa tipo Sugeno (usando la herramienta ANFIS de la toolbox de FuzzyLogic de Matlab). Por último, se buscará comparar su desempeño mediante Matlab / Simulink corriendo en tiempo real, graficando las respuestas y sacando conclusiones de los resultados obtenidos.
Los equipos didácticos disponibles para estas prácticas fueron construidos por los docentes de la cátedra con alumnos y consta de dos sistemas conectados en forma interactuante, donde el Proceso “aguas arriba” es un tanque al que se controla el nivel y el Proceso “aguas abajo” es otro circuito donde se controla el caudal. Estos dos sistemas están constantemente perturbándose uno a otro, lo que dificulta el control tradicional con realimentación negativa.
Se parte del conocimiento de los fundamentos teóricos necesarios: modelado del proceso, determinación de la función de transferencia para luego realizar la práctica experimental sobre los equipos didácticos. Los alumnos podrán visualizar en la PC las respuestas a distintos cambios, obtener una base de datos e integrar los resultados obtenidos con la toma de decisiones sobre el camino a seguir en la búsqueda de la mejor configuración de Control: Control realimentado PID, Fuzzy Logic y control neurodifuso.
Competencias que esta práctica promueve:
-Aprendizaje continuo, desde la teoría hasta la experimentación.
-Enfocarse: asumir las limitaciones y posibilidades que el problema plantea.
-Captar recursos como la simulación y uso de software adecuado para estimar resultados y luego comprobarlos sobre planta piloto de laboratorio.
-Trabajo en equipo y creatividad para utilizar todas las herramientas disponibles y buscar nuevas opciones y soluciones para lograr cumplir con las consignas planteadas.
-Además de ver, operar y ensayar sobre un equipamiento que en su conjunto brinda un entorno multidisciplinario (como lo son la mecánica de los fluidos, electrotecnia, tratamiento de señales de control), se da cabida a un proceso de enseñanza – aprendizaje integrador y de evaluación continua durante el desarrollo de la práctica.