Diseño de un sistema adaptivo autosintonizado para un control climático en un invernadero

Abstract

En este informe se presenta una metodología que permite realizar el diseño optimizado de una planta no lineal (invernadero) con restricciones de operación no lineales haciendo uso de un sistema de control Adaptivo con autosintonización para el control climático en un invernadero. El desarrollo del sistema de control implica diferentes fases tales como: modelado matemático del sistema, linealización de la planta alrededor del punto de operación, estimación de parámetros en tiempo real, estimación de las variables de estado (si fuese el caso), diseño del controlador óptimo cuadrático y simulación. La técnica de autosintonización (Setf Tuning Regulador), básicamente automatiza el modelado de la planta y el diseño del controlador óptimo. En la sección correspondiente a la Identificación de Sistemas al proceso, se encuentran las ecuaciones matemáticas que rigen el comportamiento del sistema, es decir, se establece un modelo matemático del sistema físico real para determinar su función de transferencia u otra información que describa al proceso (ecuaciones de estado). Así mismo, en la sección en la cual se calculan los parámetros de la planta (desconocidos en un principio) se estiman en tiempo real, entre periodos de muestreo y luego considerando los resultados de esta estimación, en base a las especificaciones de diseño, se calculan también en tiempo real los parámetros del controlador con una ley de adaptación, que fijaran la ley de control. En la sección donde se trata el diseño del controlador, se utiliza el método de diseños en espacios de estados, el mismo que consiste en una secuencia independiente de pasos, tales como: diseño de la ley de control, construcción del observador (si se da el caso), análisis de una ley por realimentación de estados más control integral, y una entrada de referencia de valores constantes. Una vez desarrollado el controlador se procede a verificar el funcionamiento de este a través de simulaciones. Mediante la implementación de este sistema de control será posible contar con la suficiente flexibilidad, como para que el sistema controlado sea aplicable a distintos procesos y con la suficiente precisión como para que en todos los casos el proceso cumpla con las especificaciones, principalmente lo relativo a la estabilidad y al rechazo a las perturbaciones.