CONSTRUCCIÓN DE UN PROTOTIPO DE INVERNADERO Y UTILIZACIÓN DE TÉCNICAS DE TRATAMIENTO DISCRETO PARA EL CONTROL DE LA TEMPERATURA

Resumen

Este artículo presenta la construcción de un prototipo de invernadero y el desarrollo de un sistema experimental de control de temperatura como aplicación del control discreto de un sistema térmico. La generación y control de temperatura está presente en el entorno industrial, donde existen varios niveles de complejidad para el aprovechamiento satisfactorio de la energía térmica. La estructura consiste en una caja de madera, una bombilla de 60 W como fuente de calor y un refrigerador para enfriar. La temperatura se midió con un sensor termopar y los datos se procesaron con un Arduino. Se utilizó el método de los mínimos cuadrados para estimar la caja gris del sistema de temperatura en forma de función de transferencia en tiempo discreto. La conversión de la temperatura en tensión del sensor se determinó mediante expresiones matemáticas, lo que permitió calibrar el sistema. Los resultados fueron prometedores, dado que se trata de una central térmica de primer orden con histéresis y que el controlador es genérico. Sin embargo, el análisis experimental del control de la temperatura resultó todo un reto. El principal reto del proyecto fue la existencia de histéresis intrínseca en este tipo de sistemas. Se observó su clara presencia a temperaturas más elevadas, así como la diferencia entre la velocidad de calentamiento de la lámpara y la respuesta del refrigerador. Aun así, el sistema mantuvo la temperatura dentro de los parámetros especificados. Una propuesta de mejora es la implantación de un control de potencia de la lámpara, para proporcionar un calentamiento más gradual.