Diseño e implementación de planta didáctica de nivel con tanques concéntricos interconectados para la implementación de técnicas de control convencional y avanzado
Date
2016
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Publisher
Politécnico Colombiano Jaime Isaza Cadavid
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Abstract
Para este trabajo se diseñó e implemento una planta de nivel portátil de tanques concéntricos interconectados de bajo costo y que emula un sistema convencional de tanques en serie, pero el diseño innovador y poco convencional que este presenta cambia de manera drástica la dinámica del sistema, el cual será tema de estudio para el desarrollo de cada uno de los capítulos que componen este documento. En cuanto al prototipo, está conformado por dos tanques de diferentes dimensiones de tal manera que un tanque pueda albergar en su interior el otro, además de que están interconectados entre ellos, también se realiza la recirculación del agua por medio de bombas sumergibles de pequeñas dimensiones las cuales son consideradas como el elemento final de control de la planta. Como todo proceso existe la necesidad de medir el valor de la variable a controlar, para este caso se cuenta con dos sensores de presión diferencial que permiten la medición de la variable (nivel) en cada uno de los tanques. En segunda instancia se realiza la identificación del proceso con el fin de determinar el comportamiento del sistema, hay que mencionar que para establecer las funciones de transferencia que representen de manera idónea la dinámica del sistema se realizaron tres procedimientos diferentes los cuales fueron: el método fenomenológico en el cual se tienen en cuenta las diferentes variables físicas que interfieren en la planta, un método no paramétrico RLS (Recursive Least Squares) el cual estima constantemente el modelo del sistema y un método no paramétrico en el cual se efectúa una confrontación entre las funciones obtenidos por curva de reacción y toolbox ident de Matlab® para modelos de primer y segundo orden con el objetivo de elegir la función de transferencia más apropiada.
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Keywords
Inteligencia artificial. Lógica difusa. Planta de nivel. Tanques concéntricos. Controlador convencional Proporcional integral. Controladores Fuzzy.