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Implementación de algoritmos de control óptimo estocástico en la nube mediante herramientas de programación IoT para un motor DC

Abstract:

En este trabajo de titulación se presenta el estudio relacionado con la industria 4.0, implica nuevas técnicas de operación y producción mediante el uso de tecnología inteligente. Estas pueden solucionar problemas que presentan las industrias, por lo que se propone desarrollar algoritmos de control óptimos estocásticos en la nube para el control de un motor DC, mediante herramientas de programación IoT. Para establecer los parámetros de funcionamiento de la planta, se obtuvo la ecuación del sistema mediante un muestreo y estimación de datos con la ayuda del software Matlab, para posteriormente desarrollar los algoritmos de control partiendo de las matrices de estado que se originan de la función de transferencia; esto proporciona las características para la programación de los controles en la herramienta Node-Red con el análisis previo de configuración del protocolo MQQT y la herramienta Remoteit. Finalizando con la comparativa de operación de cada uno de los algoritmos de control aplicados, por medio de pruebas de comunicación y tiempos de respuesta que se puede apreciar en cualquier dispositivo inteligente mediante el uso de la aplicación RemoteRED, validando el control a través de la nube y permitiendo establecer la operatividad de los controladores PID, LQG y LQI. Se destaca que el controlador que tiene el mejor desempeño en este tipo de planta es el LQI, puesto que presenta un alto grado de fiabilidad al momento de someter la planta a perturbaciones. Debido a que muestra un rápido tiempo de establecimiento y disminuye los sobreimpulsos en la señal de control del sistema.