Modelado del clima en invernaderos: respuesta de la temperatura a cambios de humedad.

El cambio de las condiciones atmosféricas durante los ciclos climáticos hace necesario utilizar invernaderos para proteger ciertos cultivos. Los invernaderos son estructuras cerradas en las que se mantienen microambientes que son adecuados para un buen desarrollo de las plantas. El control efectivo de algunas variables de clima dentro de invernadero es posible con el auxilio de modelos matématicos. En este trabajo se presenta un modelo mejorado mediante una propuesta que incluye el efecto de la humedad sobre la temperatura dentro del invernadero. Esto constituye un avance al estado del arte en modelos de clima de los invernaderos. Se presentan los resultados de la simulación llevada a cabo en este trabajo en donde se muestran las ventajas del modelo propuesto

Detección y aislamiento robusto de fallas en tiempo finito

Seguridad y confiabilidad en la industria es una prioridad de la actualidad. Una forma de apoyarla es mediante el uso de sistemas de supervisión del desempeño, los cuales incluyen diagnóstico de fallas así como mecanismos de tolerancia de fallas. En este trabajo se propone un algoritmo robusto que converge en tiempo finito para la detección y aislamiento de fallas, permitiendo aumentar la confiabilidad de la detección a partir del tiempo de convergencia, el cual puede ser fijado arbitrariamente. El resultado se logra sin alterar la dinámica propia del residuo. El algoritmo es probado con un modelo de simulación

Efecto de la variación de la densidad del aire en la temperatura bajo condiciones de invernadero

Se presenta la modificación de un modelo de clima en invernadero para incluir el efecto de la variación en la densidad del aire, debido al cambio en la humedad. Dicho efecto es muy importante en la zona noreste de México, a la que corresponde Nuevo León, debido a que, por el clima extremoso cálido, es necesario el uso de nebulizadores como medio económico de enfriamiento, adicionando una considerable humedad al interior del invernadero, siendo necesario incluir dicho efecto en el modelo. El buen comportamiento de la modificación propuesta se muestra mediante simulaciones. Esto se aprecia en un comportamiento que explica mejor los cambios de temperatura durante el transcurso del día y, adicionando el hecho de que el modelo propuesto no requirió de ninguna calibración

Representación de la difusión del calor mediante ecuaciones diferenciales de orden fraccionario.

La difusión del calor se describe mediante ecuaciones diferenciales entre derivadas parciales. Un método común para encontrar la solución numérica es discretizando la variable espacial y resolviendo la ecuación diferencial que resulta

Respuesta en frecuencia para sistemas en espacio de estados

The frequency response of linear systems is a popular tool used in the analysis and design of automatic control systems. The common way to obtain the frequency response is from the input-output representation (transfer function) of a system. In this paper we present a novel way to obtain the frequency response from the state space representation. The result is obtained by characterizing the input signal (sine function) by means of an additional external system, as well as the evaluation of the steady state. The determination of phase and magnitude is obtained from the solution to a Sylvester equation repeatedly for different values of the frequency in a specific interval together with some algebraic manipulations and use of trigonometric identities. The procedure is shown by examples and compared with classical ways of obtaining the frequency response.La respuesta en frecuencia de sistemas lineales es una popular herramienta utilizada en el análisis y diseño de sistemas de control automático. La forma común de obtener la respuesta en frecuencia es a partir de la representación entrada-salida (función de transferencia) de un sistema. En este trabajo se presenta una manera novedosa para obtener la respuesta en frecuencia partiendo de la representación en el espacio de estados. El resultado es obtenido mediante la caracterización de la señal de entrada (función senoidal) mediante un sistema externo adicional, así como la evaluación del estado estacionario. La determinación de la fase y magnitud se obtiene de la solución a una ecuación de Sylvester reiteradamente para diferentes valores de la frecuencia en un intervalo específico junto con algunas manipulaciones algebraicas y uso de identidades trigonométricas. El procedimiento es mostrado mediante ejemplos y comparado con las maneras clásicas de obtener la respuesta en frecuencia

Flatness-based fault tolerant control

Este artículo presenta un método de control tolerante a fallas para sistemas no lineales planos. Las propiedades intrínsecas de los sistemas planos generan redundancia analítica y permiten calcular todos los estados y las entradas de control del sistema. Los residuos son calculados comparando las medidas reales provenientes de los sensores y las señales obtenidas gracias al conjunto de ecuaciones del sistema plano. Fallas multiplicativas y aditivas se pueden manejar de manera indistinta. Las señales redundantes obtenidas con las ecuaciones del sistema plano son usadas para reconfigurar el sistema con falla. La factibilidad del método propuesto es verificada para fallas aditivas en un sistema de tres tanques. ABSTRACT This paper presents a Fault Tolerant control approach for nonlinear flat systems. Flatness property affords analytical redundancy and permit to compute the states and control inputs of the system. Residual signals are computed by comparing real measures and the computed signals obtained using the differentially flat equations. Multiplicative and additive faults can be handled indistinctly. The redundant signals obtained with the differentially flat equations are used to reconfigure the faulty system. Feasibility of this approach is verified for additive faults in a three tank system