Equipos de laboratorio para modelado, análisis, diseño e implementación de sistemas de control de ingeniería
Date
2024Abstract
Equipos de laboratorio permiten el desarrollo de
habilidades técnicas en la educación de ingeniería. En sistemas
de control, se requieren equipos asequibles, portables y de fácil
uso que permitan realizar prácticas sobre todo el currículo. Este
artículo presenta el desarrollo y validación de equipos físicos
portables para la educación en sistemas de control de ingeniería.
Estos recursos tienen como objeto apoyar el desarrollo de
actividades prácticas. Los equipos son un prototipo de péndulo
y un prototipo de un sistema térmico que permiten obtener un
sistema de segundo orden y uno de primer orden con tiempo
muerto. Los prototipos se construyen utilizando elementos de
fácil acceso y de fácil uso. Estos recursos se validaron
funcionalmente de acuerdo con requerimientos definidos
concernientes a: modelado donde la respuesta temporal de los
prototipos se utilizó con éxito para encontrar una
representación entrada-salida y espacio de estados, análisis
donde se identificó la respuesta en frecuencia y se comparó con
resultados analíticos, diseño e implementación de algoritmos de
control básicos y avanzados incluyendo un Proporcional-
Integral-Derivado (PID), y de realimentación de estados donde
los prototipos se configuraron para su implementación. Los
prototipos se utilizaron en el desarrollo de actividades de
proyectos en los cursos de sistemas de control del programa de
Ingeniería Electrónica de la Universidad del Valle en el último y
primer semestre de 2022 y 2023, respectivamente. Se recogieron
opiniones de los estudiantes para abordar la usabilidad y
pertinencia de estos recursos evidenciando pertinencia para la
enseñanza de los sistemas de control de ingeniería.