Diseñan microchips capaces de automatizar el control de sistemas optimizando al máximo su rendimiento

El Investigador Principal del Proyecto MobyDic, Antonio J. Acosta, sostiene la placa de test del circuito PWAG en el laboratorio del IMSE

Antonio J. Acosta, catedrático del departamento de Electrónica y Electromagnetismo de la Universidad de Sevilla, estudia desde hace 25 años circuitos integrados digitales desde el Centro Nacional de Microelectrónica, uno de los más importantes de Europa en este campo. Su dilatada experiencia le ha valido para liderar durante los últimos tres años uno de los paquetes de trabajo (dotado con 451 mil euros) de Moby Dic, un proyecto europeo que acaba de finalizar y cuyo objeto de estudio es cien mil veces más pequeño que la mítica ballena blanca a la que evoca su nombre.

Y es que Moby Dic versa sobre el diseño e implementación de una determinada familia de circuitos integrados digitales basados en funciones multivariables afines a tramos, llamadas así debido a que su superficie multidimensional tiene aristas y vértices, lo que las hace especialmente interesantes en aplicaciones de control no lineal. Estas funciones, que tienen cuatro o más variables (por ejemplo: posición, velocidad, aceleración, etc…) son especiales porque permiten establecer una superficie de control que hasta ahora no era posible de resolver exactamente desde el punto de vista real, sólo teórico. Sin embargo, gracias a este proyecto de investigación es posible diseñar circuitos que lleven los números que representan estas funciones a la realidad mediante un método que ha dado lugar a una patente de titularidad compartida entre la Universidad de Sevilla y el CSIC.

Aplicaciones y versatilidad

Los circuitos integrados (también conocidos como chips o microchips) forman parte de nuestra vida cotidiana aunque no sea posible apreciarlos a simple vista. Se encuentran al alcance de la mano en los teléfonos móviles, dentro de la lavadora, en el aparato del aire acondicionado o en los vehículos. En definitiva, se  podría decir que cualquier dispositivo de electrónica de consumo habitual dispone de alguno de estos circuitos de altas prestaciones.

“En nuestro grupo de investigación diseñamos circuitos integrados digitales con aplicaciones a los sistemas de control en cualquier ámbito, algo muy importante en el automatismo de los dispositivos y directamente relacionado con la Inteligencia Artificial” explica Antonio Acosta. Así, estos mecanismos de control  permiten automatizar las funciones de diferentes dispositivos, optimizando al máximo su rendimiento y sus prestaciones.

Los casos de estudio en los que se han aplicado son variados: desde problemas de control, como por ejemplo el control adaptativo a la velocidad de crucero del vehículo precedente, o el control de un dispositivo de conversión de corriente de DC – DC (como por ejemplo las baterías de los vehículos y todos sus dispositivos electrónicos asociados en la industria automovilística que funcionan con diferentes valores de tensión que es necesario controlar) hasta sensores virtuales que no son más que sistemas de medidas indirectas, estimaciones de magnitudes que no se pueden medir directamente, como por ejemplo la velocidad lateral cuando un coche gira. Sin embargo esta tecnología es aplicable también a otras industrias donde los niveles de precisión necesarios sean extremos, como la química o la aeronáutica.

“Además existe otra ventaja”, apunta Antonio Acosta, “hasta ahora cuando hacías circuitos en aplicaciones de control existía una completa desconexión entre los diseños del propio control y el del circuito, no había un mecanismo adecuado de interacción entre ambos, por lo que no se lograba alcanzar una solución óptima”. “Moby Dic ha logrado unir estos dos mundos con el diseño de una toolbox o herramienta software en la cual tras introducir la información del control y del circuito, proporciona los parámetros y la arquitectura del dispositivo para que un técnico pueda utilizarlo directamente, consiguiendo desarrollar este tipo de microchips de una manera simple y automática” concluye el investigador. Esto ha dado lugar varias publicaciones en revistas científicas como IEEE Transactions on Circuits and Systems y contribuciones a congresos celebrados en la India, Suecia, Polonia y España.