Estudio e implementación de técnicas de control basadas en conceptos de robustez e hiperestabilidad en aplicaciones industriales

Abstract

Dentro del marco de los proyectos que actualmente se llevan a cabo en el grupo de automatización industrial y control automático (GAICO) de la Universidad Tecnológica de Bolívar, se encuentra el trabajo de investigación titulado Control de sistemas dinámicos. Cuyo propósito principal se centra en desarrollar estrategia de control en los prototipos industriales que se han desarrollado en el laboratorio de control automático, para elaborar metodologías que permitan la implementación de diversos tipos de reguladores y que a su vez estas puedan ser extrapoladas a entornos industriales. Teniendo en cuenta la gran importancia del control de procesos basados en modelos con bajo rango de validez o alto nivel de incertidumbre ha sido siempre un tema de gran interés, una constante en el ámbito industrial y un amplio tema investigación en el ámbito académico. Es necesario percatarse de que estas técnicas están adquiriendo un rango dominante entre los distintos grupos de investigación del país y por supuesto a nivel internacional. El control PID es todavía bastante común en aplicaciones industriales más modernas debido a su estructura relativamente simple y al amplio alcance de su uso. Sin embargo, las reglas convencionales de sintonización Ziegler – Nichols (ZN) que han sido preferidas por más de 40 años son cuestionadas progresivamente tanto en la industria como en los sectores de investigación, por las exigencias de especificaciones más estrictas de desempeño del control. El concepto de robustez del controlador de ese modo se ha convertido en una parte integral de diseño del control. Este trabajo pretende aportar conocimientos y herramientas prácticas mediante la verificación de algunas metodologías existentes con relación al ajuste de controladores PID con criterios y parámetros de robustez variable, al tiempo que se estudia y contrasta su aplicabilidad. Este trabajo aborda dos problemas de diferente naturaleza que comparten un hilo común en la presentación y sustentación de las primeras contribuciones en el trabajo de investigación control de sistemas dinámicos. Un primer tema general es: el estudio de los métodos de sintonización y ajustes de controladores industriales. Quizás los métodos de sintonización y ajustes mas conocidos son los ajustes heurísticos. Ello se debe a la facilidad de aplicación – simplemente tomar valores de una tabla-, y a su amplia difusión. Los ajustes están asociados a una determinada presentación (desempeño) en lazo cerrado.