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En los cursos de automatización y control el componente práctico es de suma importancia, ya que permite a los estudiantes probar las metodologías vistas en los espacios académicos y enfrentarse a los inconvenientes al pasar de una simulación a una implementación. Si bien existe un espacio semanal destinado a esta implementación real, usualmente de 2 horas, el número de equipos disponibles y los procesos que deben llevarse a cabo no permiten que dicho tiempo sea suficiente para lograr los resultados de aprendizaje. Se requiere entonces de un trabajo extra clase, por parte de los estudiantes, que les permita lograr las competencias propuestas. En ese sentido, los estudiantes pueden tener dificultades en la realización de las prácticas no terminadas, ya que estarían sujetos a la cantidad de estudiantes que requieran hacer pruebas, y a la disponibilidad de los sistemas, que además deben coincidir con el tiempo separado por los estudiantes para llevar a cabo sus prácticas extra clase. Con miras a permitir mayor flexibilidad en el uso de los sistemas de laboratorio, en este trabajo se expone ControlUQ, una plataforma remota para la experimentación en control. ControlUQ consiste de 3 partes, los sistemas de experimentación, los sistemas embebidos para el control y un servidor para acceso remoto. Los sistemas de experimentación son prototipos reales para los cuales se propone la realización de diferentes estrategias de control, los sistemas embebidos para el control son tarjetas F28379D de Texas Instruments, que pueden ser programadas para implementar las estrategias de control, y el servidor contiene todo el desarrollo web que permite básicamente las siguientes funciones: asignar y controlar los horarios para realizar las pruebas, ver el comportamiento de los sistemas de experimentación a través de cámaras, cargar los programas a los sistemas embebidos, mostrar en un cuadro de texto o en una gráfica los datos arrojados por el sistema embebido y enviar datos a los sistemas embebidos. Aunque hay intercambio de información entre la página web desarrollada y el sistema embebido, las prácticas se enfocan en realizar control embebido, es decir, no se realiza el control de forma remota, así que el intercambio de información entre la página y el sistema embebido se limita a mostrar datos de salida y a cambiar referencias, teniendo en cuenta posibles retrasos en la red. Los usuarios, dependiendo de la práctica que estén desarrollando, tienen 2 formas diferentes de accesos, el acceso básico y el avanzado. En el acceso básico se entregan programas que tienen una estrategia de control PID (proporcional, integral, derivativa) preestablecida y el usuario solo puede cambiar los parámetros. En el acceso avanzado los estudiantes pueden cargar al sistema embebido, programas diseñados por ellos. La plataforma se encuentra en desarrollo y se han realizado pruebas usando como sistemas de experimentación un levitador neumático, un robot 2D y un servoposicionador, y como sistema embebido una tarjeta F28379D. La implementación de la plataforma ControlUQ permite que los estudiantes puedan acceder en horarios diversos, incluyendo noches y fines de semana, permitiendo una mayor flexibilidad para realizar sus prácticas.

Cuando se están enseñando estrategias de control, es importante que la teoría sea aplicada tanto a nivel de simulación como en una implementación física. La simulación permite corroborar que la estrategia de control está bien aplicada y la implementación física permite enfrentarse con limitaciones como saturaciones, no linealidades, discretización, etc. La simulación es de acceso más general en el sentido de que, al contar con un computador, se puede realizar en horarios más flexibles, en comparación con la implementación física donde se debe contar con un sistema prototipo al que no se tiene un acceso directo. Entre las limitaciones para acceder al sistema físico está la disponibilidad de horarios de los laboratorios, el número de estudiante esperando usar los sistemas y los horarios propios del estudiante. Como opción para la implementación física se propone emular un sistema de prueba a través de un sistema embebido, de esta manera el control se haría sobre el sistema emulado acercándose al sistema real en una proporción mayor que la sola simulación. Si el prototipo se emula a través de un sistema de bajo costo, como un Arduino, le daría al estudiante la facilidad de contar con la disponibilidad, sin esperar los turnos de laboratorio. Como componente adicional se propone también usar un sistema de bajo costo, que puede ser también un Arduino, que permita remplazar una tarjeta de adquisición de datos o el controlador; en ese sentido el estudiante debería contar con 2 sistemas Arduino, uno para emular el sistema de prueba y otro para realizar el control. El sistema que realiza el control puede ser un sistema con un control embebido o un computador que usa el segundo sistema como tarjeta de adquisición de datos. Esta estrategia se viene usando en la enseñanza del curso Sistemas de Control Automático del programa de ingeniería electrónica, en los cuales se desarrollan 7 laboratorios. En el primer laboratorio se enseña como emular sistemas en una tarjeta Arduino y como usar un Arduino como tarjeta de adquisición de datos. Luego, en cuatro laboratorios se diseñan e implementan estrategias de control las cuales son: PID, compensadores en adelanto y atraso, control RST y control en variables de estado con observador; estos laboratorios son desarrollados sobre un sistema Arduino emulado, pudiendo usar el otro Arduino como tarjeta de adquisición o usando las tarjetas de adquisición disponibles en el laboratorio. En los dos laboratorios restantes se hacen pruebas sobre sistemas prototipo presentes en el laboratorio o elaborados por los estudiantes, donde se aplica cualquiera de las técnicas ensayadas en emulación. Si bien no se utiliza la emulación en todos los laboratorios, ya que se quiere que también tengan la experiencia de controlar un prototipo, dicha emulación permite que los estudiantes tengan una mayor flexibilidad en los laboratorios correspondientes, además de permitir que el profesor asigne diferentes sistemas a controlar a cada estudiante, evitando posibles copias de las soluciones presentadas y un mayor compromiso de parte de los estudiantes.