Diseño de un módulo amortiguador de auto para aprendizaje de control avanzado

Abstract

El control automático es una rama de la ingeniería que hoy en día se encuentra presente en gran parte de procesos industriales, así como en sistemas dinámicos de diversos tipos. Es en este campo donde surge lo que se conoce como “control avanzado”, el cual no solo busca alcanzar referencias deseadas (objetivo principal del control clásico) sino también el optimizar la forma en la cual se alcanzan dichas referencias. En el presente trabajo, se diseñó un módulo de laboratorio basado en el sistema de amortiguamiento de las ruedas de un auto, con la finalidad de ser utilizado por estudiantes de ingeniería para aplicar métodos de “control avanzado” que permitan reducir las vibraciones verticales del auto (representado por una masa de peso relativamente alto) al recorrer las irregularidades del terreno (representadas por un actuador lineal eléctrico). Dicho módulo consiste en una estructura cilíndrica la cual representa la cuarta parte del auto, es decir, una sola de las ruedas del mismo. La estructura contiene masas que se pueden desplazar a lo largo de los ejes de soporte, de manera que se representen los movimientos de la rueda y carrocería del auto, así como el movimiento generado por las irregularidades del terreno. El resultado es un módulo desmontable con la capacidad de ser controlado con diversos métodos de “control avanzado”, de acuerdo a lo deseado por el usuario, gracias al uso tanto de sensores y actuadores que hacen posible la realimentación del sistema, como también de una PC junto a un NI MyRIO-1900, los cuales llevan a cabo las tareas de procesamiento y transmisión de señales, respectivamente.