El Laboratorio de Sistemas Automáticos de Control de la Universidad de Piura tiene
como uno de sus objetivos comparar diferentes metodologías de control y analizar el
desempeño de cada una de ellas. Con esta finalidad se construye un módulo de cuatro
tanques acoplados que representa un proceso multivariable.
Se implementa la instrumentación y los equipos electrónicos de adquisición de datos y
comando PLC Click y la comunicación de éste con la PC mediante protocolo Modbus.
También se seleccionaron actuadores (electrobombas) y transmisores de presión, que
permitan captar las señales a la salida del proceso.
Se realizó una modelación matemática del sistema, basada en leyes físicas que rigen su
comportamiento, donde se comprueba que se trata de un sistema no lineal, luego se
linealizó el modelo entorno a un punto de operación para así poder implementar un
sistema de control lineal alrededor de ese punto. Este modelo linealizado tuvo que ser
validado con pruebas experimentales en el módulo (modelo obtenido realizando una
identificación en la planta), lo cual se logró con una buena aproximación ajustando los
parámetros físicos considerados en el modelo.
Los algoritmos de control fueron realizados en Matlab (PI y MPC con
retroalimentación de estados) cada uno de ellos con su propia complejidad, además se
incluyeron restricciones blandas y fuertes para tener un adecuado comportamiento de los
actuadores y mantener la salida dentro de unos márgenes de operación. Así, se simuló cada
controlador y se obtuvieron resultados esperados. Luego se realizaron pruebas
experimentales a lazo cerrado con cada uno de los algoritmos de control y se obtuvieron
resultados semejantes a las simulaciones, donde se evidencia que los algoritmos de control
predictivo presentan un mejor rendimiento que las técnicas de control clásico.
Finalmente se desarrolló una aplicación mediante una plataforma GUI que permite
seleccionar el algoritmo de control deseado, sintonizarlo y luego poder observar el
comportamiento del nivel mediante una gráfica de nivel versus tiempo y también una
interface gráfica del nivel de los tanques en el módulo, todo en tiempo real.

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