Estamos rodeados de sistemas de control automático, como televisores y electrodomésticos, pero la mayoría se percata de su importancia solo cuando dejan de funcionar. Es por ello, que la académica del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Santiago, Dra. Karina Barbosa, investigará el diseño de nuevas técnicas de control que permitan que cada sistema sea estable, capaz de autorregularse y que responda de forma eficaz a todo lo que pueda afectar su funcionamiento.
En la actualidad vivimos en un mundo rodeado de sistemas de control automático. Están presentes en el televisor, lavadora, celular e incluso en los electrodomésticos más modernos. Todos estos dispositivos necesitan algún tipo de controlador para funcionar, inclusive el baño, donde se encuentra un sencillo sistema de control: la descarga del inodoro. Sin embargo, estos sistemas normalmente no son visibles para las personas, y muchos no se percatan de su existencia a menos que dejen de funcionar.
Es por ello, que la académica Karina Barbosa, del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Santiago, investigará las nuevas técnicas para la sintonía de estos dispositivos con la finalidad de mejorar su comportamiento.
La investigación, que se extenderá por tres años, abordará “nuevas técnicas de control para sistemas dinámicos que contengan restricciones del tipo estática. El objetivo es desarrollar nuevos métodos para sintonizar controladores o nuevas estructuras de controladores, con el fin de minimizar costos y hacer que el sistema opere mejor frente a posibles incertidumbres y a perturbaciones externas”, aclara la Dra. Barbosa.
Sistemas dinámicos que contengan restricciones del tipo estática son encontrados naturalmente en diferentes procesos. En la robótica, por ejemplo, se puede modelar la interacción entre dos o más elementos. Para efectuar estos modelos de sistemas, la académica recurre a las ecuaciones matemáticas a través de las cuales se busca una representación del objeto de estudio.
“Cuando es necesario que dos robots trabajen de manera sincronizada, ambos deben seguir un cierto patrón, puesto que la acción del robot ‘A’ debe ser seguida por el robot ‘B’ y así poseen una interconexión entre ellos, lo que puede ser representado matemáticamente por una ecuación algebraica, o sea estática”, explica.
Trabajo en su forma original
En general, en muchos casos, para el diseño de controladores se elimina el aspecto estático y sólo consideran las características dinámicas del sistema, lo que puede ser un inconveniente en el caso de sistemas sujeto a perturbaciones o ruidos. Debido a esto, es que la Dra. Barbosa trabajará el sistema en su forma original, abarcando ambos aspectos con el objetivo de obtener mejores resultados frente a las perturbaciones externas y a la incertidumbre.
Al respecto, y para mayor claridad, en un avión las perturbaciones externas podrían estar relacionadas con el viento. En cambio, una incertidumbre está inserta en el modelo, puesto que algún componente interno puede variar sin tener su valor exacto, por ejemplo, el peso.
Lo que busca la académica en esta investigación es el diseño de nuevas técnicas de control que permita que el sistema sea estable y, además, capaz de autorregularse y responda de forma eficaz a todo aquello que pueda afectar el funcionamiento.
La primera parte del Fondecyt Regular (1151199) “Robust Stability and Control of Descriptor Systems with Time Varying Uncertainties”, desarrolla la teoría de sistemas de controles, mientras que la última consiste en la aplicación de esas técnicas en sistema de potencia.
Ese último mencionado es un sistema de generación y distribución de energía, por lo cual cuenta con la colaboración del Dr. Humberto Verdejo Fredes, especialista en dicha área. Además tiene el apoyo de dos investigadores de Brasil que participarán de forma presencial en el desarrollo teórico.
Resistencia a innovar
No obstante, respecto a la innovación de estos sistemas de potencia la académica afirma que “con sistemas de potencia podríamos obtener muy buenos resultados, sin embargo, no sabemos si la aplicación podría darse de forma rápida ya que a las empresas les cuesta innovar porque no están muchas veces abiertas al cambio”.
En relación a lo anterior, la meta a largo plazo, es efectuar, a través de esta investigación, la creación de metodologías que permitan mejoras en los sistemas de control, además de la publicación en reconocidas revistas del área y la participación en congresos. Asimismo, con este proyecto se busca consolidar el área de teoría de control dentro de la Universidad de Santiago, a través da la formación de recursos humanos y el fomento del trabajo colaborativo con investigadores nacionales e internacionales.
Por: Paula Godoy Bolados
Santiago de Chile, 2 de julio 2015
Crónica Digital
