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PUBLIC RELEASE DATE: 28 Octubre 2005

Diseño de controladores

Este lanzamiento de prensa est disponible en ingls.

La Ingeniera Industrial de la Universidad Pblica de Navarra, Marta Barreras Carracedo, propone en su tesis doctoral un nuevo mtodo de diseo de controladores basado en la teora QFT (Quantitative Feedback Theory) que facilita su implantacin real en el gobierno de procesos fsicos reales. En la propia tesis se valida el mtodo con la puesta en prctica en dos casos reales, un horno elctrico industrial destinado al curado de grandes piezas de composite y un intercambiador de calor situado en una planta solar de calefaccin de agua.

La tesis doctoral se titula: Control Robusto QFT Multivariable mediante mtodos secunciales no-diagonales. Aplicacin al gobierno de procesos trmicos. Desarrollo de procesos industriales

Durante las ltimas dcadas, el rpido avance de la tecnologa y la aparicin de ordenadores cada vez ms potentes han favorecido el desarrollo de procesos industriales cada vez ms sofisticados. Estos procesos incluyen en general, un nivel de automatizacin cada vez ms elevado mediante el cual se pretende conseguir una mejora de las prestaciones. Sin embargo esto conlleva una creciente complejidad de las instalaciones que ha acelerado la demanda de nuevas estrategias avanzadas de control capaces de cubrir las nuevas necesidades.

En este aspecto la Ingeniera de Control juega un papel fundamental dentro de los procesos industriales modernos. La tesis doctoral desarrollada por la Ingeniera Marta Barreras pretende desarrollar una nueva estrategia avanzada de diseo de controladores para sistemas con mltiples sensores y actuadores, de carcter robusto y con capacidad de desacoplo interno y de rechazo de perturbaciones externas. Adems sta tiene que ser lo suficientemente sencilla como para facilitar su implantacin en procesos industriales reales.

Para ello, en la investigacin se ha utilizado la teora QFT (Quantitative Feedback Theory) debido a su capacidad para tratar la incertidumbre del sistema y las perturbaciones externas existentes. Esta teora se basa en el uso de los elementos no-diagonales del controlador para tratar simultneamente problemas como la reduccin del acoplamiento y el rechazo de perturbaciones externas.

Validacin en dos procesos reales

Tras un anlisis terico, los resultados se validaron en dos etapas distintas. Primeramente por medio de la resolucin de un ejemplo terico y en segundo lugar mediante su aplicacin a dos procesos reales. En concreto, Marta Barreras eligi un horno elctrico industrial destinado al curado de grandes piezas de composite y un intercambiador de calor situado en una planta solar de calefaccin de agua.

Por un lado, la elevada multiplicidad de actuadores y sensores presentes en el horno industrial hacen que su dinmica presente un alto carcter multivariable. As, al intentar gobernar automticamente su comportamiento dinmico trmico surgen importantes problemas de acoplamiento entre los lazos de control existentes.

Por otro lado, la interaccin existente entre los lazos de un intercambiador de calor, as como la existencia de incertidumbre en el modelo y la presencia de perturbaciones externas, hacen de esta aplicacin otro buen ejemplo donde validar la estrategia QFT multivariable.

Entre las ventajas de la tcnica aplicada en estos casos, seala Marta Barreras se consigui mejorar la respuesta general del sistema a controlar. En concreto se aument el rechazo de perturbaciones externas, y logramos reducir el efecto del acoplamiento entre los lazos del sistema.

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