Modelado y control predictivo de un molde de RTM

  • M. Escolano
  • I. Conde
  • M. Laspalas
  • M. Lizaranzu
  • J.M. Rodríguez
  • J. Alfonso
  • J. Orús
  • A. Chiminelli
  • J.R. Sainz de Aja
  • F. Martín de la Escalera

Resumen

El objetivo de este trabajo es el control de un molde de Resin Transfer Moulding (RTM) tratando de obtener una temperatura lo más homogénea posible en toda la cavidad. Se trata de un proceso complicado, principalmente por dos motivos: la distribución de temperaturas en una geometría en general compleja y la variabilidad de los parámetros del sistema.


Para resolver esta problemática se sigue un procedimiento de diseño basado en modelos. En primer lugar, el modelado de detalle del sistema térmico del molde, discretizado y resuelto mediante elementos finitos (MEF) y validado mediante pruebas térmicas en el molde físico. A continuación, la obtención mediante la aproximación ARX de un modelo simplificado de orden reducido (MOR) basado en el modelo anterior. Finalmente, el diseño de un control robusto MPC (Model Predictive Control) capaz de tener en cuenta la variabilidad del sistema, la complejidad de la geometría y las limitaciones de los sistemas de actuación (resistencias). Para hacer frente a las no linealidades intrínsecas al sistema, adicionalmente al controlador, se implementa un estimador de perturbaciones que evalúa los cambios que se producen en el molde en comparación con el comportamiento esperado según el MOR. De esta manera, el sistema de control es capaz de detectar las variaciones y compensarlas en tiempo real.


Estos algoritmos se validan tanto por simulación como experimentalmente. De esta verificación se infiere que la aplicación de estas técnicas de modelado, estimación y control permiten controlar el molde con diferencias de temperatura mucho más ajustadas que con controladores PID estándar.

Publicado
2018-07-16
Como citar
ESCOLANO, M. et al. Modelado y control predictivo de un molde de RTM. Materiales Compuestos, [S.l.], v. 2, n. 3, p. 56-62, july 2018. ISSN 2531-0739. Disponible en: <https://revista.aemac.org/materiales-compuestos/article/view/147>. Fecha de acceso: 26 feb. 2021