Diseño de un sistema de control avanzado de presión y caudal para un banco de emulación de riego.

Abstract

En el presente trabajo se desarrolló e implementó una estrategia de control para regulación de presión y caudal en un sistema hidráulico de laboratorio, combinando técnicas de sintonización clásica mediante controlador PID y control avanzado basado en regulación óptima 𝐻2. El sistema está integrado a un banco didáctico de automatización, con el propósito de fortalecer el aprendizaje práctico en el área de control de procesos, dentro del programa de Ingeniería Electromecánica de las Unidades Tecnológicas de Santander. El desarrollo se realizó utilizando el entorno de programación y control de National instruments, que permitió implementar tanto la lógica de regulación como la supervisión del sistema a través de interfaces HMI. La arquitectura experimental incluye una planta física ya existente, sensores industriales, transmisores de presión y caudal, y módulos de adquisición de datos conectados a un PC. Se introducen conceptos fundamentales sobre la variable presión, se describen los tipos de transmisores utilizados, y se contextualiza su importancia en aplicaciones industriales reales como la transferencia de custodia y control de procesos críticos. Desde el punto de vista metodológico, se adoptó un enfoque mixto (cuantitativo y cualitativo), basado en observación científica, análisis de datos y modelado matemático. La validación de los controladores se realizó mediante pruebas experimentales bajo condiciones variables de operación, analizando el comportamiento de la planta y comparando el desempeño de las estrategias implementadas. Este trabajo contribuye al fortalecimiento de la formación académica mediante la integración de tecnologías industriales reales y técnicas modernas de control, promoviendo la aplicación de conceptos avanzados en un entorno educativo.