CAPÃTULO 1 - Universidad de Sevilla

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Departamento de Física Aplicada III. Universidad de SevillaCon respecto al funcionamiento, hay que decir que el termómetro patrón que seusó para el calibrado es un termómetro digital con sonda termopar tipo K. Estosdispositivos presentan una precisión de 1ºC, por lo que es ésa la limitación teórica de laprecisión en nuestro calibradp.Otro error importante que se aprecia en el diseño del circuito sensor es laganancia del amplificador de instrumentación. En efecto, dado que ésta se regulaexternamente mediante un potenciómetro, se detectan variaciones más o menosimportantes. Evidentemente, cualquier variación del valor nominal de 225 para laganancia, que es el que consideramos en el software de control, hace que las medidasobtenidas estén distorsionadas. Para solucionar esto se propone colocar una resistenciade alta estabilidad térmica de valor 221 Ohmios, que es precisamente el valor que nosda una ganancia de 225.7.6 CDAUna de las principales fuentes de error cuando trabajamos con convertidoresDigital-Analógico es el error intrínseco de conversión. Como sabemos, al convertir deuna magnitud digital a otra analógica existirá un cierto error o indeterminación dado porel hecho de que trabajamos con un número finito de niveles de conversión (en concreto,2 n donde n es el número de bits del conversor). Sin embargo, como ya comentamos en elapartado 4.4, en nuestro caso esto no nos da problema, ya que el valor de precisión delas bombas peristálticas (0.1V teóricos) es mayor que el LSB del convertidor (0.04V).Lo que sí se aprecia en la implementación con componentes discretos del CDAes que el funcionamiento se deteriora cuando nos acercamos a los valores altos delrango de funcionamiento. Para solucionar esto, se propone implementar cualquiera delos circuitos de compensación recomendados en el Datasheet del conversor.Otra alternativa al uso de CDA externos es trabajar con bombas de controldigital. Por ejemplo, las Infusomat FM o Lifecare 5000 tienen puerto de188
Departamento de Física Aplicada III. Universidad de Sevillacomunicaciones RS-232. También se puede usar una tarjeta que tenga suficiente númerode salida (la DT300 tiene 8 salidas, y su uso es compatible con la tarjeta DT302).7.7 SOFTWARE DE CONTROLCon respecto al Software de control, la principal discusión que podemos hacer essobre la conveniencia o no de usar controladores tipo PID para el sistema. Acontinuación haremos un pequeño estudio de una estrategia de control más avanzadaque se puede adaptar bien a las necesidades de nuestro sistema: El Control PredictivoBasado en el Modelo7.7.1 CONTROL PREDICTIVO BASADO EN EL MODELOEl Control Predictivo Basado en el Modelo (MPC, de sus siglas en inglés) es unaestrategia de control que se basa en un conocimiento previo más o menos exacto delproceso a controlar. De esta forma, se pueden predecir las salidas futuras del sistema yaplicar una acción de control adecuada para minimizar los errores. En realidad no setrata de un tipo de controlador, sino de toda una familia de algoritmos que tienen encomún las siguientes características: Uso explícito de un modelo para predecir la salida del proceso en futurosinstantes de tiempo (horizonte) Cálculo de las señales de control minimizando una cierta función objetivo. Estrategia deslizante, de forma que en cada instante el horizonte se vadesplazando hacia el futuro, lo que implica aplicar la primera señal de control encada instante y desechar el resto, repitiendo el cálculo en cada instante demuestreo. Se pueden introducir términos de error en el algoritmo Válido para todo tipo de representaciones del sistema (función de transferencia,ecuaciones de estado, etc) Permite tratar control multivariable Posee compensación del retardo189
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