LABORATORIO VIRTUAL DOCENTE PARA SISTEMAS DE CONTROL.

LABORATORIO VIRTUAL DOCENTE PARA SISTEMAS DE CONTROL.

Msc Ing. Ariel Omar Cerero Díaz
Dpto de Automática y Computación, Instituto Superior Politécnico José Antonio Echeverría, calle 114, No 11901 e/ 119 y 127, Marianao, Ciudad Habana, Cuba
E-mail: arielc@electrica.cujae.edu.cu

Ing. Ivón Oristela Benítez González
Dpto de Automática y Computación, Instituto Superior Politécnico JoséAntonio Echeverría, calle 114, No 11901 e/ 119 y 127, Marianao, Ciudad Habana, Cuba
E-mail: novi@electrica.cujae.edu.cu


Resumen

En este trabajo se presenta un diseño de Laboratorio Virtual para uso docente, con posible aplicación en la disciplina de sistemas de control de la especialidad de Ingeniería en Automática. Este laboratorio se desarrolló con la herramienta informática deinstrumentación virtual LabVieW 7.0 Express y consiste de tres prácticas donde se propicia la adquisición de habilidades en el ajuste de controladores y se ilustra el comportamiento dinámico de los procesos seleccionados.

Palabras Claves: Laboratorio virtual; control de nivel; simulación; docencia.

1 Introducción

Las nuevas tecnologías de la informática y las comunicaciones (NTIC) han planteadovarios retos al proceso de enseñanza-aprendizaje, tal es el caso de la informatización del proceso docente educativo [9], [10]. Gran cantidad de trabajos se han realizado en esta temática, incluyendo los laboratorios docentes virtuales. El empleo de laboratorios virtuales genera nuevos espacios pedagógicos interactivos, donde se promueve la participación del estudiante con los contenidos de cadalaboratorio; lo cual ayuda a aumentar la capacidad de aprendizaje, de análisis, de síntesis y evaluación, así como del pensamiento crítico. Además, la utilización de la tecnología informática posibilita el aprendizaje individual, desarrollándose de forma casuística al ritmo propio.
La enseñanza de la Ingeniería en Automática requiere de un elemento que permita al estudiante poner en práctica todoslos conocimientos que vaya adquiriendo a lo largo de la carrera. Este elemento pudiera ser el laboratorio de prácticas, en el cual el estudiante pueda manipular los sistemas de control en un entorno supervisado por el profesor. Al trasladar este entorno práctico de la enseñanza a las actividades virtuales, el elemento necesario para llevar a cabo la realización de prácticas es la existencia de unlaboratorio virtual que le permita al alumno realizar prácticas muy cercanas a la realidad, brindándole la posibilidad de manejar las simulaciones como si fueran los procesos reales.
El conjunto proceso-instrumentación puede clasificarse de la siguiente forma:
Real-Real. En este caso el estudiante está frente al proceso real donde va a realizar la experiencia y posee las herramientas einstrumentos reales para actuar. Por ejemplo, el estudiante monta el circuito, mide los parámetros con multímetros, osciloscopios, etcétera. Como ventaja está que al enfrentarse a una situación real adquiere una visión mejor de su futuro trabajo como especialista.
Real-Virtual. En este caso existe el proceso real y el estudiante utiliza instrumentos virtuales para realizar la experiencia. Como ejemplopuede señalarse el control de un proceso real a través de una PC que hace las veces de instrumento. En estos casos el proceso es real, pero el estudiante se enfrenta a mandos no reales. Como ventaja se puede considerar que una mayor cantidad de estudiantes puede estar accediendo al proceso, tanto para actuar como para analizar y procesar la información, con un menor costo de instrumentación.Virtual-Real. En este caso se modela y simula el proceso pero los instrumentos y mandos son reales. Así tenemos como ejemplos: los sistemas de aprendizaje para conducir vehículos, entrenadores para operar electronucleares, etcétera. Las ventajas aquí están en el hecho de que procesos complejos, peligrosos, costosos y únicos son sustituidos por su modelación, evitándose pérdidas económicas por...