Departamento de Ingeniería Eléctrica

Facultad de Ingeniería
Universidad de Santiago de Chile

Laboratorios Área Control

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  Laboratorio de Automatización
Responsable Profesor  Manuel  Vega
Ubicación Sala 024, Zócalo sector A, Departamento de Ingeniería Eléctrica
Descripción General

El objetivo del Laboratorio es proporcionar a los estudiantes, un espacio para el diseño, desarrollo e implementación de  proyectos de automatización. El Laboratorio fue remodelado en 2010 y tiene una superficie de 50 metros cuadrados.

El Laboratorio de Automatización está destinado al uso de los estudiantes de las asignaturas de Microcomputadores, Control de Sistemas y Electrónica de Potencia de la carrera de Ingeniería Civil en Electricidad (nivel 8) para la realización de sus proyectos de curso. Los alumnos trabajan en grupos de 6 alumnos.

Actividades

Junto con diseñar la estructura de hardware necesaria para cada proyecto, los alumnos diseñan y graban sus programas en lenguaje assembly o  lenguaje Basic o lenguaje C. Algunos ejemplos de proyectos realizados por los equipos de estudiantes son:

  • Control de posición  inalámbrico de un motor de corriente continua;
  • Control de grabación y reproducción de voz
  • Sistema de visualización de efectos gráficos en una matriz de leds
  • Sistema de estacionamiento inteligente de robots móviles.
  • Control del desplazamiento de robots móviles  en una ciudadela, siguiendo rutas predeterminadas y respetando semáforos y obstáculos en el camino, etc.
  Laboratorio de Accionamiento Industrial y Fluídica
Responsable Profesor Osvaldo Quezada 
Ubicación Sala 121, 1° Piso sector A  , Departamento de Ingeniería Eléctrica
Descripción General Aplicación del uso industrial de los conocimientos teóricos, donde se integran  los conocimientos adquiridos en cátedra con aplicaciones de tipo Fluídica y accionamiento Eléctrico, usando elementos de Lógica cableada y Lógica Digital Aplicada a la solución de problemas reales, en forma práctica e interactiva, desarrollando diversas formas de accionamiento. 
Actividades
  • Aplicar conocimientos teóricos en la solución de proyectos prácticos.
  • Desarrollar  habilidades en realización y uso de los componentes de accionamiento industrial.
  • Comprobar con satisfacción que el aprendizaje teórico, se puede ver en forma práctica en una planta de proceso que puede cumplir el objetivo planificado.
  Laboratorio de Control de Procesos e Instrumentación Industrial
Responsable Profesor  Juan Herrera
Ubicación Sala 128, 1 ° Piso sector A, Departamento de Ingeniería Eléctrica
Descripción General

El Laboratorio consiste en varios procesos de tipo industrial, para esto se consideran plantas de procesos con sus respectivos instrumentos, además, de los elementos necesarios de transmisión y comunicaciones con el fin que estas medidas sean adquiridas por sistemas de control, ya sea PLC u similares, o sistemas informáticos, tales como Sistemas Adquisidores de Datos (DAS o  data logger).

Los sistemas de Control disponible para este tipo de Laboratorio son PLC de varios tipos y marcas y un sistema de control distribuido, DELTA V de marca Emerson, aquí, se realizan mediciones de tipo clásico (4 a 20 mA) o de tipo digital (Hart, Profibus, Modbus y Filedbus Fundation), este último está dispuesto en un armario con todas sus instalaciones, conexiones y elementos de tipo industrial. Desde este equipo se conecta a una plataforma computacional compuesta por un PC servidor para estas aplicaciones y un software con diferentes herramientas para desarrollar algoritmos de control clásico como avanzado, Sistemas de Visualización tipo HMI para operar máquinas de las plantas, desarrollar sistemas SCADA (Supervisory, Control and Adquition Data) y sus aplicaciones de gestión de la información industrial.

Todas las experiencias desarrolladas e implementadas por profesores de campo industrial como de laboratorio académico, están orientadas a emular situación propias de un ambiente industrial real

Actividades
  • Proveer al alumno un desempeño con herramientas y situaciones reales de la industria moderna.
  • Comprender y aplicar los conocimientos teóricos del Control Automático y Control de Procesos
  • Implementar estrategias de control tanto orientado a la variable como el proceso en situaciones reales.
  • Desarrollar aplicaciones de software en tiempo real de sistemas SCADA y desarrollar Interfaces Humano Maquinas (HMI) en la computadora o estación de trabajo
  • Analizar estrategias de control de proceso y producción (AMS: Asset Management Systems)
  Laboratorio de Sistemas No Lineales y Control Avanzado
Responsable Profesora  Ingeborg Mahla
Destinado a Docencia e investigación
Ubicación Sala 220, 2° piso sector A, Departamento de Ingeniería Eléctrica
Descripción General

El Laboratorio de Sistemas No Lineales y Control Avanzado se fundó en 1998. Su propósito es desarrollar investigación teórica y aplicada en el ámbito de los Sistemas Dinámicos No Lineales y el control de sistemas con estructura o comportamiento de alta complejidad.

Se busca realizar aportes originales al conocimiento, cuya aplicación sea de alto impacto y contribuya al desarrollo y a la solución de problemas de la sociedad. En un sentido inverso, a partir de la realidad se formula problemas abstractos cuya solución teórica es de interés. Los principales sectores de aplicación son energía, minería e industria.

Complementariamente, se forma graduados y profesionales con capacidades para realizar investigación, desarrollo e innovación, tanto en la academia como en los sectores público y privado.

Sus principales líneas de investigación son:

  • Comportamiento caótico, cuasiperiódico  y subarmónico de sistemas no lineales.
  • Desarrollo y análisis de modelos discretos a través de la Transformación de Poincaré.
  • Sistemas de alta complejidad y/o fuertemente no lineales, tales como sistemas dinámicos híbridos, sistemas con dinámicas simultáneas y sistemas con discontinuidades.
  • Control de comportamiento caótico.
  • Control de sistemas no lineales y complejos; control avanzado.
  • Aplicaciones en los sectores de energía, minería e industria.

 

Entre los proyectos desarrollados en el laboratorio se destacan:

  • Integración de fuentes de energía renovable no convencional mediante el vector energético hidrógeno (CORFO INNOVA Línea 2,   I+D aplicada)
  • Estudio a través de una ronda de intercomparación de eficiencia energética de cocinas con horno incorporado (Superintendencia de Electricidad y Combustibles, SEC)
  • Definición de etiquetas para los próximos productos a incorporar al programa nacional de etiquetado (Superintendencia de Electricidad y Combustibles, SEC)
  • Fortalecimiento de la infraestructura del laboratorio de control avanzado (Schneider Electric Chile)
  • Sistemas de gestión de energía, nueva norma iso 50001 (CORFO INNOVA, DUAM, U. de Santiago).
  • Proyecto piloto de reemplazo de motores eléctricos en la minería del cobre – chile (International Copper Association - PROCOBRE)
  • Auditoría de eficiencia energética (Xstrata Copper Chile S.A.)
  • Elaboración de normas chilenas sobre uso eficiente de la energía en sector industrial y residencial (CORFO INNOVA, INN, Instituciones Asociadas)
  • Prototipo de sistema de control para refrigerador no-frost – partes i, ii, iii (Tecumseh Products Co.; Brasil Microchip Tech. Inc., USA; empresa fabricante electrodomésticos)
  • Atrapamiento de manos en puertas de coches de metro (METRO S.A.)
  • Desarrollo e implementación del prototipo de un sistema robótico cartesiano (CORFO-FONTEC, Robotec S.A., Siemens Chile S.A).
Actividades
  • Modelado y simulación de sistemas dinámicos continuos, discretos e híbridos.
  • Identificación, adquisición de datos, control e instrumentación virtual.
  • Accionamiento y control de motores.
  • Ensayos y programación para implementación de sistemas de gestión de energía.
  • Programación de microcontroladores y DSPic de Microchip.
  • Diseño y armado de circuitos electrónicos de potencia, adaptación de señales, etc.
  Laboratorio de Robótica
Responsable Profesor Claudio Urrea
Ubicación Sala 250, 2° Piso sector C, Departamento de Ingeniería Eléctrica
Descripción general

En el Laboratorio de Robótica del DIE-USACH se desarrollan tanto actividades de investigación teórica/aplicada como de diseño e implementación de sistemas robotizados de tipo: industrial, bípedo, móvil, zoomórfico, etc. Se diseñan y prueban, en forma teórica y práctica, algoritmos de control ya existentes, y los desarrollados por el grupo de investigación de robótica de dicho laboratorio.

De entre las actividades de investigación, en robótica, que desarrollamos se incluye el Diseño e Implementación de: Robots en general; Sistemas de Contro Tolerantes a Fallas; Simuladores Computacionales; Robots Cooperativos; Controladores de Robots Autónomos y Teleoperados, etc.

Algunos ejemplos simples de los resultados obtenidos se presentan en:

Video-Link 1: http://www.youtube.com/watch?v=3BoEi0JEXqs

Video-Link 2: http://www.youtube.com/watch?v=wKRKD8fUVpQ

Video-Link 3: http://www.youtube.com/watch?v=ztARhwqumBk

Video-Link 4: http://www.youtube.com/watch?v=OXpo5dJDQS0

Video-Link 5: http://www.youtube.com/watch?v=y3n2stQoYqY

Destacable a considerar:

Como resultado de las investigaciones teóricas/aplicadas obtenidas, se han publicado artículos científicos en: revistas indexadas, capítulos de libros, congresos nacionales e internacionales, entrevistas en radio, diarios, revistas del área de la robótica, además, de la difusión de los aportes de dichos resultados de investigación por medio de: seminarios, charlas y la participación en variados comités científicos.

Actividades
  • Difundir, aplicar y desarrollar conceptos a nivel: básico, medio y avanzado de la de robótica.
  • Diseñar, construir e implementar sistemas robotizados en variados campos de la robótica.
  • Entregar soluciones teóricas/prácticas, a nivel de prototipo, a las necesidades factibles de satisfacer por medio de la robótica.