¡Hola, Controleros y Controleras!
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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:
- Inicialización de Vector: Crea un vector con una longitud que represente el tiempo de retardo deseado, inicializándolo en la condición inicial del proceso.
- 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.
- 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.
- Desplazamiento del Vector: Rota el vector una posición. En LabVIEW, esto se puede lograr utilizando funciones de manipulación de arrays como ‘Rotate 1D Array’.
- 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.
- 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.
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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.
Eso es todo por la entrada del dia de hoy, espero les haya gustado y hayan aprendido algo nuevo. Si te ha servido el contenido de esta entrada, de los videos y los códigos de implementación y deseas apoyar mi trabajo invitandome a un café super barato, puedes hacerlo en el siguiente link:
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Mi nombre es Sergio Andres Castaño Giraldo, y en este sitio web voy a compartir una de las cosas que mas me gusta en la vida y es sobre la Ingeniería de Control y Automatización. El sitio web estará en constante crecimiento, voy a ir publicando material sobre el asunto desde temas básicos hasta temas un poco más complejos. Suscríbete al sitio web, dale me gusta a la página en Facebook y únete al canal de youtube. Espero de corazón que la información que comparto en este sitio, te pueda ser de utilidad. Y nuevamente te doy las gracias y la bienvenida a control automático educación.