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

• 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; 629.836; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.02.01

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.