Sin lugar a dudas, la Universidad Nacional Experimental Politécnica “Antonio José de Sucre” (Unexpo) es una de las instituciones con mayor prestigio en el país al ser la pionera en Educación Politécnica y ofrecer en su abanico de estudios carreras relacionadas, únicamente, con la ingeniería.
Hace más de 50 años, esta institución abrió sus puertas en Barquisimeto para graduar, en su primera fase, Tecnólogos en Eléctrica y Mecánica. Y, posteriormente, egresar a ingenieros en Eléctrica, Electrónica, Mecánica, Química, Metalúrgica e Industrial. A través de la Educación Politécnica, los estudiantes se forman con excelencia, bajo la filosofía Aprender-Haciendo, lo que permite que su paso por las aulas y laboratorios sea esencialmente práctico.
Iniciativas y aportes
Gracias a esta “fórmula”, los estudiantes unexpistas se forman desarrollando una capacidad creativa. Y al egresar de la universidad e ingresar en el campo laboral, tienen los conocimientos y las herramientas para cristalizar iniciativas, que contribuyan a solucionar problemas en la sociedad y, así, mejorar la calidad de vida de los habitantes.
En el Vicerrectorado Barquisimeto de la Unexpo, tanto estudiantes como docentes, desarrollan ideas y proyectos, que les permiten innovar con creaciones sorprendentes y de provecho colectivo. En cada departamento de ingeniería, esta casa de estudios estimula el trabajo y esfuerzo de su comunidad académica para consolidar su prestigio como “La Universidad Técnica del Estado Venezolano”. Muestra de ello son los importantes aportes científicos y tecnológicos que la Unexpo le ha proporcionado a Lara y a Venezuela.
Soluciones a los problemas
Una de las investigaciones realizadas durante el pasado año estuvo a cargo del profesor Manuel Picón, docente del Departamento de Ingeniería Electrónica del Vicerrectorado Barquisimeto, quien recibió recientemente su título de Doctor en Ciencias de la Ingeniería, Mención Productividad. Su trabajo de grado se relaciona con la importancia de la Matemática Borrosa en Ingeniería de Sistemas de Control.
Según el docente unexpista, la Matemática Borrosa, establecida por Lotfi Zadeh en 1975, inició un nuevo enfoque en la forma de ver la solución de los problemas de ingeniería, siendo el área de sistemas de control donde más se han desarrollado aplicaciones.
Afirma que la historia de éxito de las aplicaciones de la Matemática Borrosa a los problemas del mundo real es incontable. Y coincide con algunos estudiosos que señalan que una de las claves de este éxito es la capacidad de los sistemas borrosos para incorporar el conocimiento experto humano.
Sin embargo, afirma Picón, la ausencia de una metodología de diseño bien definida y sistemática, y la no existencia de este tipo de sistemas como parte de la formación del pensum de estudio en las áreas de ingeniería, en las que se imparten conocimientos sobre sistemas de control, presenta una limitación importante en la enseñanza del diseño de controladores borrosos que garanticen la calidad del desempeño del sistema de lazo cerrado donde es aplicado.
A su juicio, los controladores borrosos se han incorporado al mercado de equipos de automatización y control de procesos industriales como una herramienta más, lo que aumenta la necesidad de que se incorpore, en los estudios básicos de Ingeniería de Control, el diseño y aplicaciones de sistemas borrosos y de una metodología que guíe, de forma sistemática, el diseño de controladores borrosos con calidad de desempeño.
Uso de los controladores borrosos
Los controladores borrosos son aplicados en la automatización de los procesos de producción, aeronáutica, aviación, entre otros. Para tener una idea clara del uso de los controladores borrosos, es necesario entender lo que significa un sistema de control de lazo cerrado.
El docente explica que el concepto central que permite controlar una variable de un proceso es la realimentación. Esto consiste en comparar el valor actual de la variable controlada de la planta o proceso con un valor de referencia (VR) que indica donde debe estar la variable a controlar (VC), por ejemplo: temperatura, presión, caudal, nivel, velocidad, desplazamiento, concentración, entre otros.
– El resultado de esta comparación se define como la señal de error (SE) del sistema y, a partir de ésta, se genera la acción de control según una estrategia establecida que, en general, consiste en llevar la señal de error a cero o a un valor muy pequeño y, de esta manera, la variable a controlar tendrá un valor igual o muy cercana al valor de referencia. Cuando esto ocurre, la realimentación es negativa y el sistema está estable. En caso contrario, si la realimentación es positiva, la salida del sistema, es decir, la variable controlada crece indefinidamente en forma exponencial o presenta oscilaciones de amplitud creciente, se dice que el sistema está inestable.
Conclusiones
La calidad del sistema de control se establece observando la respuesta a cambios en la entrada y a las entradas no deseadas llamadas perturbaciones. Esta respuesta debe cumplir unas determinadas condiciones según lo requiera el proceso productivo por lo que en algunos casos es necesario sintonizar el controlador, es decir modificar sus parámetros para que cumpla con condiciones de calidad establecidas. Este ajuste se puede hacer por ensayo y error o utilizando alguna técnica de optimización y/o de inteligencia artificial como por ejemplo un algoritmo genético.
El doctor Manuel Picón concluye en su trabajo que los controladores borrosos son una herramienta que puede ser usada como alternativa para controlar en forma automática y eficiente procesos industriales. “Por lo que es necesario incorporar a los pensum de estudios en las instituciones que imparten Ingeniería de Sistema de Control, así como también asignaturas que tengan como objetivo de aprendizaje Matemática Borrosa y su aplicación en sistemas de control”.
