Implementación de un control predictivo basado en modelo aplicado a un sistema de control de caudal de agua didáctico

Abstract

El controlador proporcional integral derivativo -PID- se ha convertido en la herramienta de regulación de variables de proceso más utilizada, y por ello se ha aplicado de forma indiscriminada sobre sistemas dinámicos lineales y no lineales, generando problemas de control en el sector industrial, produciéndose pérdida de eficiencia en la productividad y disminución de la calidad de los productos manufacturados. Dentro de las técnicas de control moderno que han surgido para responder en aplicaciones en las cuales el controlador PID no ha operado satisfactoriamente, está el control predictivo basado en modelo -CPM-. Este algoritmo de control se ha caracterizado por su gran capacidad de respuesta, sin embargo, su expansión en el sector industrial ha sido lenta, ya que ha sido comercializado para aplicaciones particulares. Este artículo presenta resultados experimentales de la aplicación de un CPM sobre la regulación de caudal de agua en un sistema didáctico, utilizando equipos de control e instrumentación comerciales, describiéndose en el proceso la formulación del algoritmo de control, las intervenciones técnicas requeridas para la ejecución de las pruebas experimentales necesarias para obtener el modelo matemático de la planta y aplicar finalmente la técnica de control propuesta. Los resultados obtenidos evidencian las grandes posibilidades de aplicar eficientemente esta técnica de control en la regulación de variables de sistemas dinámicos generales.