En las últimas décadas los sistemas eléctricos y electrónicos están cada vez más presentes en la cotidianeidad, desde la cocina, el auto, ventiladores, calefactores, transporte público o hasta en el celular, los que cada cierto tiempo tienen una renovación en el mercado, obligando a la industria a innovar constantemente con productos eficaces que reflejen desarrollos en sus sistemas eléctricos y electrónicos cada vez más complejos y robustos, es decir, con un diseño de sistemas de control tolerantes a las incertidumbres o perturbaciones externas.

Para ello se hace necesario el desarrollo de técnicas de análisis y diseño que permitan predecir el comportamiento del producto, que comúnmente se realiza con softwares computacionales que arrojan estadísticas. Sin embargo, éstos no toman en cuenta la incertidumbre paramétrica que existe en las aplicaciones, tales como la variación de la temperatura y la humedad, la dispersión de la producción en la fabricación de los componentes eléctricos o la interferencia electromagnética externa desconocida, entre otros.

Preocupada de estos factores, la académica y subdirectora de Docencia del Departamento de Ingeniería Eléctrica de nuestro Plantel, la Dra. Karina Acosta Barbosa, lidera un proyecto financiado por la Dirección de Investigación Científica y Tecnológica (DICYT), que busca aplicar un método con técnicas de análisis y control robusto, que determinen la cantidad de variación de los parámetros antes de salir al mercado.

“Con este tipo de metodología se podría hacer simulación para verificar si esos elementos cubren o no esos estándares sin tener que hacer el dispositivo. Son herramientas para ayudar en la parte de diseño de prototipo y entender necesidades para tener una buena gestión de recursos impulsando buenos resultas con flexibilización de requerimientos”, comenta la investigadora.

Proyecto innovador desde la U. de Santiago

La línea de investigación surge a raíz de la visita realizada a nuestra Casa de Estudios por el académico Dr. Moises Ferber de la U. Federal de Santa Catarina, quien en el marco de un encuentro AUGM, presentó en el 2017 un trabajo de compatibilidad en electromagnética que analiza como éstos pueden interferir un equipo u otro en un mismo circuito.

Con el estudio, la Dra. Acosta se percató de que ciertas variaciones en los parámetros de un circuito o de un elemento en un mismo sistema pueden interferir en los artefactos respecto a sus requerimientos en electromagnética, observando que se podía intentar modelar ese problema desde la teoría de control robusto.

Al proyecto se sumó como co-investigador, el académico de su mismo Departamento, el Dr. Humberto Verdejo Fredes, además del Dr. Ferber y estudiantes de Magíster en Ingeniería Eléctrica, comenzando el proyecto Dicyt titulado “Aplicación y desarrollo de técnicas de control robusto para el problema inverso en circuitos eléctricos lineales” a inicios del 2018.

Para trabajar en esta área y analizar parámetros, los ingenieros o profesionales suelen buscar un modelamiento matemático de sistemas, que permite hacer simplificaciones para poder diseñar soluciones, donde puede que algunos de los elementos de ese sistema no sean plenamente conocidos.

“Por ejemplo, si vamos a modelar el Transantiago como un sistema dinámico, la cantidad de pasajeros que pasa de un cierto tiempo no es exacta: no puedo afirmar que van a pasar tantos pasajeros por minuto, pero si puedo trabajar con estadísticas o asumir que ese parámetro podría tener un máximo y un mínimo, que es una variación paramétrica”, comenta la investigadora.

Para fines del actual proyecto, el equipo trabaja en variación paramétrica, que considera parámetros dentro de un límite, donde la Dra. Acosta busca analizar cómo puede actuar en ese sistema obteniendo una respuesta satisfactoria.