DESARROLLO DE UNA PLANTA PILOTO BASADA EN XPC TARGET

DESARROLLO DE UNA PLANTA PILOTO BASADA EN XPC TARGET

Este artículo presenta el diseño e implementación de un Simulador Digital en Tiempo Real (RTDS) utilizando la tecnología xPC, de MATLAB®. El desarrollo del RTDS, se realiza con el fin de ejecutar simulaciones en tiempo real de la variable presión de la Unidad de Entrenamiento en Automatización (UEA) propiedad de la Universidad de La Salle. Dentro de la implementación del RTDS, se plantea la arquitectura software y hardware del simulador, se realiza la identificación de la variable seleccionada y el diseño de un control PI por el método de Lugar Geométrico de las Raíces (LGR). Por último, se valida el simulador desarollado mediante métodos estadísticos aplicados sobre los resultados obtenidos al estimular el RTDS y a la UEA en condiciones equivalentes. Los resultados son prometedores y exponen que el RTDS tiene un RMSE de 0.09 Psi para la variable de presión, validando el sistema desarrollado.

DOI:

http://dx.doi.org/10.21017/rimci.2017.v4.n7.a20

1. P. G. McLaren, R. Kuffel, R. Wierckx, J. Giesbrecht, and L. Arendt, «A real time digital simulator for testing relays,» IEEE Transactions on Delivery, vol. 7, no. 1, pp. 207-213, 1992.
2. R. Kuffel, J. Giesbrecht, T. Maguire, R. P. Wierckx, and P. McLaren, «Rtds - a fully digital power system simulator operating in real time,» in Digital Power System Simulators, 1995, ICDS ’95., First International Conference on, pp. 19-, 1995.
3. M. Kezunovic, J. Domaszewicz, V. Skendzic, M. Aganagic, J. K. Bladow, S. M. McKenna, and D. M. Hamai, «Design, implementation and validation of a real-time digital simulator for protection relay testing,» IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 11, no. 1, pp. 158-164, 1996.
4. F. M. Uriarte and K. L. Butler-purry, «Real-time simulation using pcbased kernels,» in 2006 IEEE PES Power Systems Conference and Exposition, pp. 1991-1995, 2006.
5. R. M. M. G. Randolf, «Test system design for hardware-in-loop evaluation of pem fuel cells and auxiliaries,» Power Sources, pp. 392-396, 2005.
6. S. J. Morteza Montazeri-Gh, Mosfata Nasiri, «Realtime milti.rate hil simulation platform for evaluation of a jet engine fuel controller,» ELSEVIER, pp. 996-1006, 2011.
7. B. Lu, X. Wu, H. Figueroa, and A. Monti, «A lowcost real-time hardware-in-the-loop testing approach of power electronics controls,» IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 54, no.
8. , pp. 919-931, 2007.
9. P. Shi, L. Miao, G. Zou, and X. Jiao, «Development of uniform hardware driver for real-time windows and xpc target,» vol. 1, pp. 377-380, 2009.
10. D. A. Abdullah Mohamed, «Creating real-time operation system based on xpc target kernel,» IJRTE, 2013.
11. J. B. Paquin, «The what, where and why or real time simulation,» IEEE, 2010.
12. M. A. A. H. H. M. Gazi Islam, S., «Rtds implementation of an improved sliding mode based inverter controller for pv system,» ISA Transactions, 2015.
13. M. C. Jianzhong Zhang, «A real time testing system for wind turbine controller with xpc target machine,» Electrical Power and Energy Systems, 2015.
14. Y. G. S. Liu, «A state space-based explicit integration method for realtime hybrid simulation,» Structural Control and Health Monitoring, vol. 23, no. 4, pp. 641-658, 2016.
15. ANITCO, Unidad de entrenamiento en automatización; Manual de Operación y Mantenimiento. Andina de Integración Tecnológica Ltda., 2016.
16. B. G. Liptak, Instrument Engineers’ Handbook, Volume Two: Process Controland Optimization. CRC Press, 2005.
17. J. P. Corriou, Process Control: Theory and Applications. Springer Science, 2013.
18. V. M. Alfaro, «M´etodo de identificación de modelos de orden reducido de tres puntos 123c,» Escuela de Ingeniería Eléctrica, Universidad de Costa
19. Rica, 2007.
20. M. D. Wolfgang Mahnke, Stefan-Helmut Leitner, OPC Unified Architecture. Springer, 2009.
21. MathWorks, Simulink Real-Time; Getting started Guide. The Math-Works, Inc, 2014.
22. J. M. M. R. Spartacus Gomáriz, Domingo Biel, Teoría de control. Universitat Politecnica de Catalunya,2004.
23. K. Ogata, Ingeniería de control moderna. Pearson Education, 2003.
24. MathWorks, OPC Toolbox. The MathWorks, Inc., 2014.