Alternativas para el Control Multivariable

En este trabajo se presentan múltiples alternativas  para el control multivariable de dos procesos industriales: Columna de Destilación y Evaporador. Se diseñan cuatro estrategias de control: un control multilazo, control multivariable con desacopladores, ambas con estructura Proporcional Integral, un control con desacopladores mediante del Arreglo Inverso de Nyquist, un control por Modelo Interno y control Predictivo. Los resultados de simulación son obtenidos mediante el Matlab y muestran las potencialidades de cada una de estas estrategias ante cambios en la referencia y disturbios. Las ventajas del control predictivo en la regulación  de procesos multivariable son evidentes

Identificación y Control en Secadores Solares para Madera vía experimental

En este trabajo se realizó el diseño e implementación de un experimento para la identificación experimental de dos prototipos de Secadores Solares para Madera: con Aporte Solar Térmico y  con Almacenamiento de Energía en Agua. Se efectuó la identificación experimental mediante el método Error de Salida y se mostró la validación de ambos modelos. A partir del mejor modelo obtenido  se desarrolla el diseño de un controlador Proporcional Integral  para el control de humedad relativa en la cámara de secado de un  Secador Solar para Madera con Almacenamiento de Energía en Agua, obteniendo el comportamiento de la humedad relativa deseado, lo cual se refleja en los resultados de simulación que se muestran. Finalmente se realizó la implementación práctica del control propuesto en dicho secador solar, donde se evidencio la efectividad del secado de madera vía solar con Almacenamiento de Energía en Agua

Speed control in DC and AC drives

Three speed-control strategies for DC and AC drives are presented in this study: a proportional integral derivative (PID) control strategy; an internal model control (IMC); and a state-space control by pole assignment with full state observer (ESSO). The three strategies are applied to a case study, demonstrating the potential of each one. Experimental identification was used to obtain the drive models used for the synthesis of the controllers. The three strategies showed satisfactory results when compared with the requirements imposed on the system, in addition to the good rejection of disturbances. However, the IMC strategy showed itself to be a little softer and with no maximum overshoot, which in some cases and some applications is usually a restriction

Estudio comparativo en sistemas multivariables con retardo: modificaciones del Predictor de Smith y Control Predictivo

In this paper we present the time delay compensation through the design of control strategies like Filtered Smith Predictor, Modified Smith Predictor (MSP) and Predictive Control, for stable, unstable and non-minimal phase multivariable processes. Three case studies are used, where the behavior of each strategy is shown by simulation, according to the dynamic characteristics of the process. The simulation results are obtained by Matlab® and the comparison of the control strategies used is performed by the time performance of the controlled system, rejection of disturbances, monitoring of references and handling of uncertainties. In addition, a modification to the MSP is presented for the case of disturbance in the load. The simulation results show that the performance of the proposal is higher than the original MSP version.En este trabajo se presenta la compensación del retardo de tiempo a través del diseño de las estrategias de control Predictor de Smith Filtrado, Predictor de Smith Modificado (MSP) y Control Predictivo, para procesos multivariables estables, inestables y de fase no mínima. Se emplean tres casos de estudio, donde se muestra mediante simulación el comportamiento de cada estrategia según las características dinámicas del proceso. Los resultados de simulación se obtienen mediante el Matlab® y la comparación de las estrategias de control empleadas se realiza a partir del desempeño temporal del sistema controlado, del rechazo a perturbaciones, seguimiento de referencias y el manejo de incertidumbres. Además, se presenta una modificación al MSP para el caso de perturbación en la carga. Los resultados de simulación evidencian que las prestaciones de la propuesta son superiores a la versión original MSP

Alternatives of Control for a Furuta's Pendulum

[ES] En este trabajo se presenta el diseño de tres alternativas de control utilizadas para el control global de un péndulo de Furuta: Control de la Energía + Realimentación de Variables de Estado, Control Fuzzy + Realimentación de Variables de Estado y Control Fuzzy + Control Predictivo, evidenciándose las prestaciones de cada una de ellas. Los resultados de simulación se obtienen mediante el Matlab y las ventajas del control Fuzzy para el balanceo del péndulo y del control predictivo para la posición invertida son evidentes, brindando así una alternativa de control global que mejora notablemente la respuesta del sistema.[EN] In this paper is presented a design of three control strategies for the global control of the Furuta's pendulum: Energy Control plus State - Feedback, Fuzzy Logic Control plus State - Feedback and Fuzzy Logic Control plus MPC. Simulations using Matlab show the advantages of the Fuzzy Logic Control for the pendulum's swinging and the MPC Control for the inverted position.González Fontanet, JG.; Lussón Cervantes, A.; Bausa Ortiz, I. (2016). Alternativas de control para un Péndulo de Furuta. Revista Iberoamericana de Automática e Informática industrial. 13(4):410-420. https://doi.org/10.1016/j.riai.2016.05.008OJS410420134Acosta, J., Gordillo, F., Aracil, J. 2001. A new SG law for swinging the Furuta pendulum up. 5th IFAC symposium. Nonlinear Control Systems (NOLCOS). San Petesburgo, Rusia.Acosta, J., Gordillo, F., Aracil, J. 2001. Comparative Study of Nonlinear Control Strategies for the Furuta Pendulum. Measurement and Control in 2001 (MECO'01), Pittsburgh, Pennsylvania, (USA).Acosta, J., Arcil, J., Gordillo, F., 2002. Nonlinear control strategies for the furuta pendulum. Control and Intelligent Systems, 30, 2.Aguilar, C., Sira, H., 2007. A linear differential flatness approach to controlling the Furuta pendulum. IMA Journal of Mathematical Control and Information 24, 31-45. DOI:10.1093/imamci/dnl005.Aguilar, C., Suárez, M., Gutiérrez, O., 2010. The direct Lyapunov method for the stabilisation of the Furuta pendulum. International Journal of Control 3, 11, November 2010, 2285-2293. DOI: 10.1080/00207179.2010.520029.Arcil, J., Acosta, J., Gordillo, F., 2013. A nonlinear hybrid controller for swinging-up and stabilizing the Furuta pendulum. Control Engineering Practice 21, 989-993.Åström, K. J., Furuta, K., 2000. Swinging up a pendulum by energy control. Automática 36, 287-295. DOI: 10.1016/S0005-1098(99)00140-5.Bordons, C., 2000. Control Predictivo: Metodologia, tecnologia y nuevas perspectivas. I Curso de Especialización en Automática, Aguadulce, Almeria, 1-73.Caballín, R., Villafruela, L., 2013. Modelo virtual del péndulo de Furuta, simulación y control. Control Automático. VII Conferencia Internacional de Ingeniería Eléctrica. FIE 2014. Junio 2014. ISBN: 978-959-207-529-0.Camacho, E., Bordons, C., 2010. Control Predictivo: pasado, presente y futuro. Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial 10, 1. DOI: 10.4995/riai.v1i3.10587.Fantoni, I., Lozano, R., 2002. Stabilization of the Furuta pendulum around its homoclinic orbit. International Journal of Control, 75, 6, 390-398. Disponible en http://dx.doi.org/10.1080/0020717011011226.Fernández, I. R., 2011. Control predictivo por desacoplo con compensación de perturbaciones para el benchmark de control 2009-2010. Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial 8, 2, 112-121. DOI: 10.4995/RIAI.2011.02.14.Gordillo, F., Acosta, J., Aracil, J., 2003. A new swing-up law for the Furuta Pendulum. International Journal of Control. DOI: 10.1080/0020717031000116506Ibargüen, F.,Hoyos, J., Cardona, J., 2006. Control de un péndulo invertido por realimentación de espacios de estados generado a través de algoritmos genéticos. Scientia et Technica XII, 32, 51-154. ISSN 0122-1701.Ibargüen, F., Morales, J., Moreno, J., Cardona, J., Muñóz, P., 2009. Dinámica hamiltoniana y control por modos deslizantes del Péndulo de Furuta. Ingeniería y Desarrollo, 26, 65-82. ISSN: 2145-9371.Karnopp D. 1985. Computer simulation of slip-stick friction in mechanical dynamic systems. Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control, 107,1, 100-103.Lorandi, P. A., Hermida, G., Ladrón de Guevar, E., Hernández, J. 2011. Controladores PID y Controladores Difusos. Revista de la Ingeniería Industrial 5, 1. DOI:1940-2163.Mancillas, J., Sánchez, P., Reyes-Cortés, F., Michua-Camarillo, A., 2009. Diseño de una Plataforma Gráfica de Simulación Basada en un Péndulo en configuración de Furuta. 8º Congreso Nacional de Mecatrónica, 207-213. Veracruz, México.Maravall, D., Zhou, C., Alonso, J., 2005. Hybrid fuzzy control of the inverted pendulum via vertical forces. International journal of intelligent systems 20, 195-211. DOI: 10.1002/int.20062.Ogata, K., 2002. Modern Control Engineering, 4th edición. New Jersy: Prentice -Hall., México.Reznik, L.,1997. Fuzzy Controllers. Newnes. An imprint of ButterworthHeinemann. Linacre House, Jordan Hill, Oxford OX2 8DP. A division of Reed Educational and Professional Publishing Ltd. Victoria University of Technology, Melbourne, Australia.Rubio, J., Figueroa, M., Pérez, J., Yoe, J. 2012. Control para estabilizar y atenuar las perturbaciones en un péndulo invertido rotatorio. Revista Mexicana de Física 58, 2, 107-112. ISSN 1870-3542.Tejada, G., 2002. Tutorial de lógica fuzzy. Electrónica-UNMSM, 5, 18-29. Universidad Nacional de San Marcos, Lima, Perú.Tibaduiza, D., Amaya, I., Rodríguez, S., Mejía, N., Flores, M., 2011. Implementation of a fuzzy control for the direct kinematic control of a robot manipulator. 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Seguidor Solar, optimizando el aprovechamiento de la energía solar

The design and implementation of a device for obtaining the coordinates of the sun at any time during the day, it means, a solar tracker of type two axis by luminous point is developed in this paper. This tracker consists of two main blocks: the controller board and the mechanical part. The design is based on the use of photoresistences, microcontrollers and stepper motors. The prototype is used on investigations about solar energy developed at the GERA (Grupo de Energía Renovable Aplicada) of Universidad de Oriente, particularly in photovoltaic panels and water heaters. An experimental test was conducted in the laboratories and at the site of the group and it was found that the solar tracker is functioning properly, meeting the desired expectations.En este trabajo se realizó el diseño e implementación de un dispositivo encargado de obtener las coordenadas del Sol en cualquier momento del día, es decir, un seguidor solar a dos ejes por punto luminoso. Este seguidor consta de dos bloques principales: la tarjeta controladora y la parte mecánica. Su diseño se basó en el uso de fotorresistencias, microcontroladores y motores de pasos, el mismo posee altas prestaciones y bajo costo. El prototipo construido es utilizado en las investigaciones de aprovechamiento de la energía solar que se realizan en el Grupo de Energía Renovable Aplicadas (GERA) de la Universidad de Oriente, particularmente en los paneles fotovoltaicos y los calentadores de agua. Se realizó una prueba experimental en los laboratorios y en el polígono de dicho grupo y se comprobó que el seguidor solar funciona adecuadamente, cumpliendo con las expectativas deseadas