Una experiencia genérica de ajuste de control en WebLab utilizando el proceso de bola y viga y un enfoque de optimización multiobjetivo
Autores: Kagami, Ricardo Massao; da Costa, Guinther Kovalski; Uhlmann, Thiago Schaedler; Mendes, Luciano Antônio; Freire, Roberto Zanetti
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Una experiencia genérica de ajuste de control en WebLab utilizando el proceso de bola y viga y un enfoque de optimización multiobjetivo
Categoría
Gestión y administración
Subcategoría
Gestión de la tecnología y la inovación
Palabras clave
Ingeniería de control
Laboratorios
Laboratorios virtuales
Experimentación remota
Controlador PID
Optimización multiobjetivo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
En la educación en ingeniería de control, la posibilidad de utilizar un sistema de control real en el proceso de aprendizaje motiva a los profesores a mejorar tanto el conocimiento como las habilidades de los estudiantes, evitando así un enfoque únicamente basado en la teoría del control. Al considerar que los laboratorios de ingeniería de control son costosos, principalmente porque las plantas educativas deben reproducir problemas clásicos que se encuentran en la industria, el uso de laboratorios virtuales aparece como una estrategia interesante para reducir costos y mejorar la diversidad de experimentos. En esta investigación, se asumió la experimentación remota respecto al proceso de bola y viga como una metodología didáctica alternativa. Al asumir un proceso no lineal e inestable en lazo abierto, este estudio presenta cómo los estudiantes deben proceder para controlar la planta, centrándose en el tema asociado con la optimización multiobjetivo. Se ajustó un controlador Proporcional-Integral-Derivativo (PID) considerando el Algoritmo Genético de Clasificación No Dominada (NSGA-II) para ilustrar los procedimientos de aprendizaje de WebLab descritos en esta investigación. La estrategia propuesta se comparó con el método de modelado robusto de lazo de Åström para enfatizar el rendimiento de la técnica de optimización multiobjetivo. Al analizar la retroalimentación proporcionada por los estudiantes, la experimentación remota puede verse como un enfoque interesante para el futuro del aprendizaje en ingeniería, ya que puede asociarse directamente con la demanda de la industria de máquinas conectadas y análisis de información en tiempo real.
Descripción
En la educación en ingeniería de control, la posibilidad de utilizar un sistema de control real en el proceso de aprendizaje motiva a los profesores a mejorar tanto el conocimiento como las habilidades de los estudiantes, evitando así un enfoque únicamente basado en la teoría del control. Al considerar que los laboratorios de ingeniería de control son costosos, principalmente porque las plantas educativas deben reproducir problemas clásicos que se encuentran en la industria, el uso de laboratorios virtuales aparece como una estrategia interesante para reducir costos y mejorar la diversidad de experimentos. En esta investigación, se asumió la experimentación remota respecto al proceso de bola y viga como una metodología didáctica alternativa. Al asumir un proceso no lineal e inestable en lazo abierto, este estudio presenta cómo los estudiantes deben proceder para controlar la planta, centrándose en el tema asociado con la optimización multiobjetivo. Se ajustó un controlador Proporcional-Integral-Derivativo (PID) considerando el Algoritmo Genético de Clasificación No Dominada (NSGA-II) para ilustrar los procedimientos de aprendizaje de WebLab descritos en esta investigación. La estrategia propuesta se comparó con el método de modelado robusto de lazo de Åström para enfatizar el rendimiento de la técnica de optimización multiobjetivo. Al analizar la retroalimentación proporcionada por los estudiantes, la experimentación remota puede verse como un enfoque interesante para el futuro del aprendizaje en ingeniería, ya que puede asociarse directamente con la demanda de la industria de máquinas conectadas y análisis de información en tiempo real.