Desarrollo de laboratorios virtuales en entorno Matlab/Simulink para docencia en control

Abstract

Este proyecto tiene como objetivo el diseño de laboratorios virtuales para su uso en el ámbito de la educación en Control, que emulen laboratorios físicos, para la prueba y diseño de sistemas de control. Los laboratorios virtuales consistirán en modelos visuales 3D alimentados por herramientas de simulación (Matlab/simulink) que ejecutan modelos dinámicos (ecuaciones diferenciales) de los sistemas físicos a emular, permitiendo recrear su comportamiento. El propósito de los laboratorios virtuales es el de aunar la interpretabilidad y realimentación visual que ofrecen los laboratorios físicos, con la flexibilidad de las herramientas de simulación, suponiendo además un ahorro en costes y mantenimiento respecto a los laboratorios físicos, así como la ubicuidad, al permitir replicar el laboratorio en cualquier PC con el software de simulación.

El proyecto implicará el desarrollo de uno o varios laboratorios virtuales de sistemas de interés para la docencia en asignaturas de Control, capaces de utilizar un modelo oculto a usuario mediante s-functions codificadas con pcode para permitir su uso en trabajos o pruebas de evaluación. Como complemento a los laboratorios diseñados, se incluirá documentación útil para usos docentes y de investigación, con contenidos relativos al modelo matemático de los laboratorios implementados, posibilidades de configuración y ejemplos de sistemas de control.

El proyecto tendrá también una componente de investigación en innovación docente. El alumno explorará enfoques, ideas y tecnologías para mejorar las posibilidades docentes y enriquecer la experiencia del usuario (alumno, docente o investigador), tales como el uso de elementos de interacción con el laboratorio virtual (joysticks, acelerómetros, etc.), integración con otros sistemas (ej. comunicación con sistemas físicos para laboratorios remotos), técnicas de visualización 3D y valorar potencial de estos laboratorios en disciplinas relacionadas como la supervisión (ej. gemelo digital).