RESUMEN :
En el presente proyecto se desarrollan técnicas de modelado, monitorización y control para procesos de sinterizado de materiales por microondas. Dicha técnica es una nueva aplicación surgida como método alternativo que presenta una serie de ventajas frente a los métodos de sinterizado convencionales:
- Rápida distribución del calor de manera uniforme.
- Los materiales requieren mucha menor energía para ser sinterizados con microondas que con métodos convencionales.
- Los procesos de difusión del calor se intensifican con el uso de las microondas.
- Se alcanzan velocidades de calentamiento mucho mayores y por tanto el tiempo de sinterizado se reduce.
- Mayor densidad en el material sinterizado, así como una mejor distribución de las partículas.
- Mejores propiedades físicas y mecánicas de los productos sinterizados.
Los objetivos planteados en el proyecto engloban:
- Construcción de una cavidad de microondas prototipo que incorpore los elementos de medida y actuación necesarios para poder automatizar el proceso de sinterizado de materiales.
- Desarrollo de modelos matemáticos dinámicos no lineales que permitan describir el comportamiento de la temperatura de los materiales a sinterizar.
- Simplificación de los modelos matemáticos no lineales para la adaptación de los mismos a las técnicas de sistemas de control basadas en algebra lineal, como estructuras PID y espacio de estados.
- Diseño de estrategias de control lineal basadas en optimización que permitan gestionar sistemas MISO de manera robusta.
- Diseño de estrategias de control no lineal basadas en optimización que permitan gestionar sistemas MISO de manera robusta.
- Implementación de los algoritmos de control basados en los diseños previamente planteados para poder ser integrados en los sistemas de control.
- Diseño de los sistemas auxiliares que permiten interconectar el sistema físicos (actuadores y sensores) al sistema de control implementado mediante una aplicación software.
- Desarrollo de una aplicación informática (SCADA) basada en el software LabView que permita la monitorización, control y optimización de todo el sistema de sinterizado de manera autónoma.
Dado el carácter del proyecto es precisa una aproximación multidisciplinar. El equipo está formado por investigadores adscritos al Instituto ITACA, y del Grupo de Control Predictivo y Optimización Heurística (CPOH) del Instituto Universitario de Automática e Informática Industrial (ai2).
PALABRAS CLAVE: sinterizado por microondas, control no lineal, control óptimo.
En colaboración con el Instituto ITACA de la Universitat Politècnica de València.