SISTEMA DE CONTROL DE NIVEL UTILIZANDO CONTROLADOR PI Y PLATAFORMA NODE-RED

Resumen

Este trabajo presenta el desarrollo e implementación de un sistema de control automático de nivel de agua para un reservorio utilizando un controlador Proporcional-Integral (PI) embebido en un microcontrolador Arduino. El sistema comprende un sensor ultrasónico HC-SR04 para la medición de nivel, una bomba hidráulica accionada por modulación por ancho de pulso (PWM) y un puente H L298N para la interfaz de potencia. El algoritmo de control fue implementado en tiempo discreto con un periodo de muestreo de 200 ms, incorporando un promedio de múltiples lecturas para la reducción del ruido del sensor, una zona muerta para mitigar oscilaciones cerca del punto de consigna y la limitación del término integral para evitar la saturación (anti-windup). El sistema permite la selección de diferentes valores de referencia (10 cm, 15 cm y 20 cm), así como comandos de activación, desactivación y reinicio mediante comunicación serial. Para la supervisión en tiempo real y el análisis de datos, se utilizó la integración con la plataforma Node-RED, permitiendo la visualización de variables del proceso como el nivel medido, el error, el término integral y la señal PWM aplicada. Los resultados experimentales demuestran que el controlador PI proporcionó estabilidad, baja oscilación y la eliminación del error en estado estacionario, destacando la viabilidad de la solución para aplicaciones educativas y sistemas de automatización de bajo costo.