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Control Automático Educación

Retardo de Tiempo en LabVIEW

¡Hola, Controleros y Controleras!

Es un placer reunirnos nuevamente en este espacio dedicado a la pasión que compartimos: la automatización y el control de procesos. Hoy les traigo una invitación especial para seguir ampliando nuestros conocimientos juntos: ¡nuestro curso gratuito de LabVIEW está listo en el sitio web de Control Automático Educación!

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En el vídeo de hoy, abordaremos un concepto crucial en control automático: el retardo de tiempo, conocido también como tiempo muerto o time delay. Este fenómeno puede ser un verdadero desafío al momento de controlar sistemas dinámicos, pero con LabVIEW y una buena estrategia, como el Predictor de Smith o el control MPC (Model Predictive Control), es posible manejarlo eficazmente.

¿Qué es el Time Delay y por qué es importante?

El retardo de tiempo se refiere a la demora entre la acción de control y la respuesta del sistema. Este generalmente puede ser provocado por el tiempo que se demora en transportar alguna materia, energía o información. En la práctica, esto significa que cuando ajustamos un controlador, no vemos los resultados inmediatamente. Esto puede complicar el diseño de controladores y afectar la estabilidad de nuestro sistema.

Controlando lo Incontrolable

Cuando enfrentamos sistemas con retardo de tiempo, como el nivel de un tanque que vimos en una entrada anterior, necesitamos estrategias específicas. El Predictor de Smith, por ejemplo, compensa el retardo de tiempo estimando la respuesta futura del proceso empleando para eso el modelo matemático de la planta en su estructura interna. El control MPC, por su parte, optimiza la acción de control considerando restricciones y prediciendo la respuesta del sistema, en este caso también se hace uso del modelo del sistema para poder entender como el retardo está afectando la planta.

Cómo Programar un Retardo de Tiempo en LabVIEW

Programar un retardo de tiempo en LabVIEW implica simular la dinámica de un sistema que no responde instantáneamente a las entradas de control. A continuación, detallamos el algoritmo paso a paso para implementar este retardo discreto:

  1. Inicialización de Vector: Crea un vector con una longitud que represente el tiempo de retardo deseado, inicializándolo en la condición inicial del proceso.
  2. Recorrido del Vector: Utiliza un registro desplazado o shift register para recorrer los valores a lo largo del vector. Este registro mantendrá los datos que se desplazan en cada iteración del bucle.
  3. Inserción de Valores: Toma el último valor medido por el sensor y colócalo en la primera posición del vector. Esto simula el ingreso de la señal de control en el sistema.
  4. Desplazamiento del Vector: Rota el vector una posición. En LabVIEW, esto se puede lograr utilizando funciones de manipulación de arrays como ‘Rotate 1D Array’.
  5. Extracción de la Señal de Salida: La señal de salida con retardo será siempre la que se encuentre en la última posición del vector, reflejando el retardo introducido.
  6. Repetición: Repite el proceso desde el paso 3 en cada nuevo período de muestreo, asegurándote de mantener la continuidad de los datos a través de los ciclos.
RETARDO DE TIEMPO EN LABVIEW

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Aplicación Práctica: Modelado de Nivel de un Tanque

Imaginemos que estamos trabajando con el nivel de un tanque, como se vio en un post anterior. El retardo de tiempo podría representar el tiempo que tarda en llenarse o vaciarse a una tasa constante después de abrir o cerrar una válvula. Siguiendo el algoritmo descrito, podríamos simular cómo el nivel del tanque responde con un retardo al cambio de posición de la válvula.

No olvides que aprender a programar retardo de tiempo es solo una de las muchas habilidades que podrás adquirir en nuestro curso. El control automático está lleno de desafíos, pero también de satisfacciones. ¡Espero que te sumes a nuestro curso y a nuestra comunidad en YouTube para seguir aprendiendo juntos!

Recuerda: la automatización y el control de procesos no solo son el futuro, sino que también son el presente, y en Control Automático Educación, estamos aquí para guiarte en cada paso.


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