Modelado y control de temperatura para una clase de sistema derivado de la ley de enfriamiento de Newton

Abstract

En este trabajo se presenta el modelado y el control para una clase de sistema derivado de la ley de enfriamiento de Newton En este artículo un sistema térmico es representado mediante un modelo de parámetros concentrados, cuyas sustancias se caracterizan por una resistencia al flujo de calor tienen una capacitancia térmica, que por lo común tienen perdida de calor. Por lo tanto, se requiere implementar una clase de controlador que permita optimizar la función de costo y permita aprovechar el rendimiento con la menor perdida de energía. Para satisfacer lo anterior, se emplea un controlador proporcional derivativo (PD) bajo la sintonización de un regulador cuadrático lineal (LQR) que permite minimizar el criterio de desempeño. Los resultados son llevados a cabo mediante experimentos en tiempo real mediante el uso de Matlab, Arduino Uno y el termostato W1209. Finalmente, en el artículo son presentados los resultados experimentales y las conclusiones correspondientes, que permiten validar el desempeño del modelo propuesto y el controlador implementado.