Control de temperatura para un sistema de tanques acoplados utilizando autómatas finitos

Abstract

En este trabajo se realizó, el modelado y diseño del sistema de control de la variable temperatura, en un tanque de almacenamiento de agua. Teniendo en cuenta la arquitectura híbrida del sistema (relación de la dinámica continua y la dinámica a través de eventos), para esto fue utilizado autómatas finitos como herramienta de modelado y control. Inicialmente se obtuvo el modelo matemático, que corresponde a la dinámica continua, de la variable de temperatura del líquido que se encuentra en el tanque, agua. Por otro lado, para modelar el comportamiento de las variables que responden en función de eventos, se tomó en cuenta los posibles estados del sistema. Posteriormente, se establecieron los requerimientos y restricciones del sistema que surgieron a partir del análisis, los cuales complementan el comportamiento de la misma, se obtuvo la representación del proceso y su control, en un concepto de dinámica hibrida, mediante autómatas finitos. Este modelo se simuló con la herramienta StateFlow de Simulink de MATLAB® y se implementó en un sistema embebido Cyclone II. Previo a estos resultados, se realizó un controlador tipo PID para realizar la comparación de los comportamientos obtenidos en cada caso. Se verificó que es una técnica de fácil uso e implementación con gran eficiencia en tiempos de respuesta.