Modelado, monitorización y control óptimo en tiempo real de cavidades de microondas para el sinterizado de materiales

Abstract

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[ES] El fin último de este proyecto, es el diseño de un sistema de control integral del proceso de sinterizado de materiales por microondas, teniendo en cuenta la robustez, la fiabilidad y la optimización del rendimiento energético. El reto principal reside en realizar un control automático y óptimo de los parámetros que definen el estado del proceso (Dimensiones de la cavidad, potencia de la fuente emisora de microondas, grado de apertura del iris emisor, etc.).De este modo se consigue que el material a sinterizar siga un patrón de calentamiento específico dando lugar a materiales sinterizados con las propiedades deseadas. Para alcanzar el objetivo del proyecto se deben llevar a cabo una serie de etapas bien diferenciadas: 1- Construcción de una cavidad de microondas prototipo que incorpore los elementos de medida y actuación necesarios para automatizar el proceso: - Motor paso a paso como elemento actuador. - Fuente de emisión variable de microondas. - Sensores de alta temperatura de precisión. - Cavidad metálica con dimensiones variables. 2- Identificación experimental del proceso para obtener los modelos matemáticos que nos permitan describir el comportamiento dinámico de la temperatura en función de la dimensión física de la cavidad, de la potencia emitida por la fuente y de la apertura del iris. 3- Diseño de estrategias de control. 4- Implementación de los algoritmos de control basados en las estrategias de control definidas anteriormente. 5- Diseño de una aplicación informática basada en el software LabView que permita la monitorización, control y optimización del proceso de sinterizado de forma autónoma. Es evidente que el desarrollo de un sistema de control avanzado y robusto, permitiría un importante avance en la utilización industrial y a gran escala de las cavidades de microondas.