HERRAMIENTAS PARA LA EXPERIMENTACIÓN REMOTA-VIRTUAL-LOCAL DE SISTEMAS DE CONTROL EN TIEMPOS DE PANDEMIA

Autores/as

  • Julio Ernesto Urbano López Universidad del Valle
  • Andrés Mauricio Holguín Berrocal Universidad del Valle
  • José David Chiza Universidad del Valle
  • Edinson Franco Mejía Universidad del Valle
  • Eisenhover Cabal Universidad del Valle
  • Esteban Rosero Universidad del Valle
  • José Miguel Ramírez Universidad del Valle

DOI:

https://doi.org/10.26507/ponencia.1996

Palabras clave:

sistemas de control, recursos de experimentación, raspberry pi, experimentación remota

Resumen

Debido a la contingencia generada por el Covid-19 las universidades cerraron sus puertas, no se ha podido realizar experimentación práctica en los cursos de ingeniería. La experimentación hace parte de la formación técnica de los estudiantes lo que hace necesario desarrollar nuevas formas de hacer experimentación en tiempos de pandemia.

La enseñanza de los cursos de control en ingeniería se apoya en la experimentación debido a su alta abstracción matemática. Este trabajo presenta cuatro recursos desarrollados por el área de automática de la Universidad del Valle para que los estudiantes puedan realizar experimentación en cursos de control.

La Escuela de Ingeniería Eléctrica y Electrónica de la Universidad del Valle adquirió un conjunto de tarjetas Raspberry-Pi y el software Matlab. Mediante el desarrollo de un programa de simulación de dinámicas que corre en la tarjeta, se propuso usar ésta como elemento de emulación de procesos dinámicos o controladores. Matlab permite conectarse con la tarjeta a través de la red (local o internet) para adquirir los datos generados y enviarle datos para usarlos como entradas del proceso.

Entre los recursos desarrollados usando la tarjeta están: un laboratorio virtual local que usa el software VirtualBox para hospedar el sistema operativo de la tarjeta en el sistema operativo de los computadores de los estudiantes. Lo anterior se propuso dado que no fue posible entregar a ellos las tarjetas adquiridas. Con el sistema operativo de la tarjeta corriendo en sus computadores, los estudiantes pueden hacer uso del programa de simulación de dinámicas y realizar sus prácticas con Matlab.

Un segundo recurso denominado laboratorio físico remoto descentralizado geográficamente se trata de seis tarjetas Raspberry-Pi ubicadas en las casas de los profesores. Usando el programa de control remoto TeamViewer se permite a los estudiantes conectarse a los computadores de los docentes, arrancar el programa de simulación de dinámicas en la tarjeta y hacer uso de Matlab para realizar sus prácticas.

El tercer recurso llamado laboratorio físico remoto centralizado son varias tarjetas disponibles desde la red de la Universidad del Valle, con una estructura de seguridad de ingreso desde internet y un sistema de gestión de reservas; los estudiantes usan Matlab en sus propios computadores; este laboratorio aún está en desarrollo.

El último recurso denominado laboratorio físico remoto en la nube utiliza la plataforma “remote.it” para el acceso a las tarjetas vía internet; los estudiantes utilizan Matlab Online de forma que todo el proceso de conexión, experimentación y toma de datos se realiza en la web usando un navegador.

Los laboratorios desarrollados han permitido realizar prácticas de experimentación en control para 75 estudiantes sin muchos inconvenientes, entre ellas, caracterización de la bucla típica, análisis temporal, lugar geométrico de las raíces y respuesta en frecuencia. Se está automatizando la gestión del uso de las tarjetas. Entre algunas limitaciones se pueden mencionar: retardos de transmisión de datos del orden de los 30 ms para la conexión local de la tarjeta y 200 ms para la conexión por internet, y la gestión de los equipos de los profesores.

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Publicado

07-09-2021

Cómo citar

[1]
J. E. Urbano López, «HERRAMIENTAS PARA LA EXPERIMENTACIÓN REMOTA-VIRTUAL-LOCAL DE SISTEMAS DE CONTROL EN TIEMPOS DE PANDEMIA», EIEI ACOFI, sep. 2021.