Levitador magnético : un prototitpo experimental para la enseñanza y la investigación en el área de control automático

Abstract

En este trabajo se presentan el diseño y las características de un Levitador Magnético construido en el Instituto de Ingeniería Eléctrica de la Facultad de Ingeniería (Universidad de la República, Uruguay) y que se encuentra en operación desde hace cinco meses. El propósito de este equipo es servir como ayuda en la enseñanza del control automático, permitiendo que el estudiante realice el ciclo completo de ingeniería de un sistema de control (modelado, diseño, simulación y verificación experimental). Al mismo tiempo, este equipo sirve como banco de pruebas para la experimentación de técnicas de modelado y control, vinculado a trabajos de investigación dentro del Instituto. El objetivo de control consiste en mantener en levitación una esfera hueca de metal mediante la acción de un campo magnético. Este campo es generado al circular por una bobina una corriente de valor rms controlado. La posición de la esfera es medida por métodos ópticos y adquirida por una computadora personal. El algoritmo de control es implementado por programa en la PC. La planta a controlar es inestable y fuertemente no lineal, apropiada para la aplicación de herramientas de diseño avanzadas. Se exponen también los resultados experimentales obtenidos con técnicas clásicas de control.