Control de nivel para un módulo de prueba experimental usando Practical Non-linear Model Predictive Controller (PNMPC)

Descripción del Articulo

La presente tesis propone la implementación del algoritmo Practical Non-linear Model Predictive Control (PNMPC) para controlar el lazo de nivel del Módulo de laboratorio FESTO, el cual se compone de un sistema de dos tanques en cascada conectados por un circuito cerrado donde fluye agua. El PNMPC es...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autores: Jaramillo Baca, Jenner Jeampierre, Vilca Aguilar, Luis Angel
Formato: tesis de grado
Fecha de Publicación:2025
Institución:Universidad de Piura
Repositorio:UDEP-Institucional
Lenguaje:español
OAI Identifier:oai:pirhua.udep.edu.pe:11042/7178
Enlace del recurso:https://hdl.handle.net/11042/7178
Nivel de acceso:acceso abierto
Materia:Control predictivo -- Aplicación
Industrias -- Control automático
Teorías no lineales -- Investigaciones
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description La presente tesis propone la implementación del algoritmo Practical Non-linear Model Predictive Control (PNMPC) para controlar el lazo de nivel del Módulo de laboratorio FESTO, el cual se compone de un sistema de dos tanques en cascada conectados por un circuito cerrado donde fluye agua. El PNMPC es un algoritmo de control que soluciona el problema de la no linealidad de los sistemas de nivel sin comprometer el rendimiento del proceso control. Para llevar a efecto esta estrategia de control se ha escrito un código en MATLAB que envía y recibe datos de la planta mediante la arquitectura de comunicación OPC UA a un PLC, que se encarga de operar los componentes del Módulo FESTO. También, se aplicó técnicas de control, usualmente, vistas en los cursos de automatización tales como el controlador PI y el controlador Generalize Predictive Control (GPC) para comparar su rendimiento con la propuesta de estudio respecto a pruebas ejecutadas en el módulo experimental en tiempo real. De manera que, se ha evidenciado un mejor desempeño y una implementación más simple del PNMPC respecto a sus análogos. Por ende, se ha abierto una alternativa de solución para realizar el control de nivel a escala industrial.
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Para llevar a efecto esta estrategia de control se ha escrito un código en MATLAB que envía y recibe datos de la planta mediante la arquitectura de comunicación OPC UA a un PLC, que se encarga de operar los componentes del Módulo FESTO. También, se aplicó técnicas de control, usualmente, vistas en los cursos de automatización tales como el controlador PI y el controlador Generalize Predictive Control (GPC) para comparar su rendimiento con la propuesta de estudio respecto a pruebas ejecutadas en el módulo experimental en tiempo real. De manera que, se ha evidenciado un mejor desempeño y una implementación más simple del PNMPC respecto a sus análogos. 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