bacteriologia
Páginas: 9 (2224 palabras)
Publicado: 25 de febrero de 2015
CONTROL ADAPTATIVO
Introducción
El termino adaptativo significa cambiar el comportamiento conforme a nuevas circunstancias. Un regulador adaptativo es un regulador que puede modificar su comportamiento en respuesta a cambios en la dinámica del sistema y a las perturbaciones. Este mismo objetivo es el de la inclusión de la realimentación en el bucle de control, por lo que surge la preguntade cuál es la diferencia entre control realimentado y control adaptativo.
Existen muchas definiciones de control adaptativo, siendo una de las más aceptadas, que control adaptativo es un tipo especial de control no lineal en el que el estado del proceso puede ser separado en dos escalas de tiempo que evolucionan a diferente velocidad. La escala lenta corresponde a los cambios de los parámetrosy por consiguiente a la velocidad. La escala lenta corresponde a los cambios de los parámetros y por consiguiente a la velocidad con la cual los parámetros del regulador son modificados, y la escala rápida que corresponde a la dinámica del bucle ordinario de realimentación.
El esquema básico del control adaptativo, (Landau 1974) según puede verse en la figura 1, está compuesto por un bucleprincipal de realimentación negativa, en el que actúa al igual que en los sistemas convencionales un regulador y de otro bucle en el que se mide un cierto índice de funcionamiento, el cual es comparado con el índice deseado y se procesa el error en un mecanismo de adaptación que ajusta los parámetros del regulador y en algunos casos actúa derectamente sobre la señal de control. También puedeexistir un tercer bucle dedicado a supervisar la marcha de los dos bucles anteriores (Isermann 1982), en orden a asegurar la estabilidad del sistema y a mejorar la actuación del conjunto.
El mecanismo de adaptación presenta una solución en tiempo real al problema de diseño para sistema con parámetros conocidos, aunque como veremos más adelante, puede ir a un tiempo de muestreo superior alcorrespondiente al regulador e identificador.
La característica fundamental que distingue a los sistemas adaptativos es la presencia de un bucle de control en el que se compara un índice de funcionamiento (Landau 1981).
Figura 1: Configuración básica de control adaptativo
Existen muchos tipos de controladores que proporcionan buenas características de regulación en presencia de cambios de losparámetros del sistema y que según la definición anterior no son realmente adaptativos, puesto que la adaptación se realiza en bucle abierto.
Un ejemplo muy utilizado de control adoptivo en bucle abierto es el denomido Cambio por tabla. Consiste en la modificación de los parámetros del controlador a partir de una tabla que ha sido calculada previamente para distintos puntos de funcionamiento,en función de una variable auxiliar. Un caso típico es el control de vuelo de un avión, cuyo regulador puede ser cambiado en función de la altura de éste.
Figura 2: Sistema adaptativo en bucle abierto
En la figura 2, se presenta esquemáticamente este tipo de controladores. Se supone que existe una fuerte relación entre la variable auxiliar y la dinámica de los parámetros del sistema.Este tipo de adaptación tiene la ventaja de que el controlador puede ser cambiado muy rápidamente dependiendo de la rapidez con que la variable auxiliar refleje el cambio de la dinámica del proceso, siendo muy importante la elección de dicha variable. Sin embargo estos reguladores consumen mucho tiempo en la realización de la tabla de parámetros, presentando así mismo algunos problemas en laconmutación de unos parámetros a otros.
Según sean diseñados los bloques descritos anteriormente, podemos tener uno u otro tipo de controlador adaptativo, pudiéndose dividir principalmente en dos grupos: Controladores adaptativos con modelado de referencia (MRAC) y reguladores autoajustables (STR).
MRAC y STR pueden ser considerados como una aproximación a la solución del problema de control...
Introducción
El termino adaptativo significa cambiar el comportamiento conforme a nuevas circunstancias. Un regulador adaptativo es un regulador que puede modificar su comportamiento en respuesta a cambios en la dinámica del sistema y a las perturbaciones. Este mismo objetivo es el de la inclusión de la realimentación en el bucle de control, por lo que surge la preguntade cuál es la diferencia entre control realimentado y control adaptativo.
Existen muchas definiciones de control adaptativo, siendo una de las más aceptadas, que control adaptativo es un tipo especial de control no lineal en el que el estado del proceso puede ser separado en dos escalas de tiempo que evolucionan a diferente velocidad. La escala lenta corresponde a los cambios de los parámetrosy por consiguiente a la velocidad. La escala lenta corresponde a los cambios de los parámetros y por consiguiente a la velocidad con la cual los parámetros del regulador son modificados, y la escala rápida que corresponde a la dinámica del bucle ordinario de realimentación.
El esquema básico del control adaptativo, (Landau 1974) según puede verse en la figura 1, está compuesto por un bucleprincipal de realimentación negativa, en el que actúa al igual que en los sistemas convencionales un regulador y de otro bucle en el que se mide un cierto índice de funcionamiento, el cual es comparado con el índice deseado y se procesa el error en un mecanismo de adaptación que ajusta los parámetros del regulador y en algunos casos actúa derectamente sobre la señal de control. También puedeexistir un tercer bucle dedicado a supervisar la marcha de los dos bucles anteriores (Isermann 1982), en orden a asegurar la estabilidad del sistema y a mejorar la actuación del conjunto.
El mecanismo de adaptación presenta una solución en tiempo real al problema de diseño para sistema con parámetros conocidos, aunque como veremos más adelante, puede ir a un tiempo de muestreo superior alcorrespondiente al regulador e identificador.
La característica fundamental que distingue a los sistemas adaptativos es la presencia de un bucle de control en el que se compara un índice de funcionamiento (Landau 1981).
Figura 1: Configuración básica de control adaptativo
Existen muchos tipos de controladores que proporcionan buenas características de regulación en presencia de cambios de losparámetros del sistema y que según la definición anterior no son realmente adaptativos, puesto que la adaptación se realiza en bucle abierto.
Un ejemplo muy utilizado de control adoptivo en bucle abierto es el denomido Cambio por tabla. Consiste en la modificación de los parámetros del controlador a partir de una tabla que ha sido calculada previamente para distintos puntos de funcionamiento,en función de una variable auxiliar. Un caso típico es el control de vuelo de un avión, cuyo regulador puede ser cambiado en función de la altura de éste.
Figura 2: Sistema adaptativo en bucle abierto
En la figura 2, se presenta esquemáticamente este tipo de controladores. Se supone que existe una fuerte relación entre la variable auxiliar y la dinámica de los parámetros del sistema.Este tipo de adaptación tiene la ventaja de que el controlador puede ser cambiado muy rápidamente dependiendo de la rapidez con que la variable auxiliar refleje el cambio de la dinámica del proceso, siendo muy importante la elección de dicha variable. Sin embargo estos reguladores consumen mucho tiempo en la realización de la tabla de parámetros, presentando así mismo algunos problemas en laconmutación de unos parámetros a otros.
Según sean diseñados los bloques descritos anteriormente, podemos tener uno u otro tipo de controlador adaptativo, pudiéndose dividir principalmente en dos grupos: Controladores adaptativos con modelado de referencia (MRAC) y reguladores autoajustables (STR).
MRAC y STR pueden ser considerados como una aproximación a la solución del problema de control...
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