Control Adadtativo
Páginas: 7 (1642 palabras)
Publicado: 4 de noviembre de 2012
3. CONTROL ADAPTATIVO
3.1.
ESQUEMAS DEL CONTROL ADAPTATIVO
Los sistemas de Control Adaptativos tienen grandes capacidades de uso e interesantes propiedades que varían de acuerdo al método de diseño. esquemas básicos más utilizados se presentan a continuación: [22] Los
1) Programación de ganancias.
En algunos sistemas existen variables
auxiliares que describen bien lascaracterísticas de la dinámica del proceso. Si estas variables pueden ser medidas, estas variables pueden ser usadas para cambiar los parámetros del regulador, es decir se utilizan para acomodar los cambios en la ganancia del proceso. Este método de programar ganancias se presenta en el esquema 3.1:
Figura 3.1 Sistema con programación de ganancias
El ajuste de ganancia es una compensación en lazoabierto y puede ser visto como un sistema con control de realimentación en el cual el lazo de realimentación es ajustado en compensación directa. Esto reduce los efectos de la variación de parámetros.
2) Control Adaptativo con referencia a modelo (MRAC) Las especificaciones del diseño del controlador son dadas en términos de un modelo de referencia donde la salida deberá seguir a la referencia. Elesquema que representa el control MRAC se presenta en la figura 3.2:
40
Figura 3.2 Esquema del MRAC.
En este caso el modelo está en paralelo con el sistema.
El regulador está
formado por dos lazos: un lazo interno de realimentación ordinaria compuesta por la planta y el regulador y un lazo externo que ajusta los parámetros del regulador de tal forma que el error entre la salida dela planta y, y la referencia ym sea pequeño, convirtiendo al lazo externo en un lazo regulador.
El problema clave es determinar un mecanismo de ajuste tal que el sistema sea estable y lleve el error a cero.
3) Regulador Auto-sintonisable. Este regulador está compuesto por dos lazos: un lazo interno de realimentación ordinaria y un lazo externo que actualiza los parámetros del proceso o delregulador por medio de identificación de sistemas. El diagrama de bloques se muestra en la figura 3.3:
Figura 3.3 Esquema de un STR
41
La actualización de parámetros a través del lazo externo divide a este tipo de regulador en dos métodos:
- Método Indirecto: el bloque de identificación de parámetros del lazo externo sirve para actualizar los parámetros del proceso y los parámetros delregulador se obtienen de la solución de la ley de control. Para que este método sea adaptativo el algoritmo de identificación de sistemas debe actualizar las medidas por medio de ponderación.
- Método directo: en este esquema la identificación sirve para actualizar los parámetros del regulador y para el caso adaptativo se pondera nuevamente el algoritmo de identificación.
Este reguladorpuede ser considerado como la automatización de la modelación y del diseño del controlador, ya que el bloque de diseño es una solución on-line para la actualización de los parámetros de la ley de control.
Para sistemas estocásticos existen dos métodos de diseño del controlador: ubicación de polos y mínimo error de predicción.
En los controladores de mínimo error de predicción la ley de controlresultante del seguimiento y = y*(valor deseado acotado dentro de la zona de mínima varianza) se obtiene igualando los ceros del modelo que representa al sistema (modelo ARMAX) en lazo abierto a los polos en lazo cerrado que contiene planta y controlador. Su ley de control es la siguiente: [23]
Lu k Py k My *k
d
(3.1)
Donde L, P y M son vectores que dependen de las características delmodelo del sistema.
En el caso estocástico esta ley de control se puede obtener de minimizar la varianza del error y - y*, y se la denomina control de mínima varianza.
42
Por otra parte, es posible asignar los polos del lazo cerrado a otra posición diferente a la posición de los ceros en lazo abierto. La solución de esta igualdad es el método de diseño de controladores por ubicación de...
3.1.
ESQUEMAS DEL CONTROL ADAPTATIVO
Los sistemas de Control Adaptativos tienen grandes capacidades de uso e interesantes propiedades que varían de acuerdo al método de diseño. esquemas básicos más utilizados se presentan a continuación: [22] Los
1) Programación de ganancias.
En algunos sistemas existen variables
auxiliares que describen bien lascaracterísticas de la dinámica del proceso. Si estas variables pueden ser medidas, estas variables pueden ser usadas para cambiar los parámetros del regulador, es decir se utilizan para acomodar los cambios en la ganancia del proceso. Este método de programar ganancias se presenta en el esquema 3.1:
Figura 3.1 Sistema con programación de ganancias
El ajuste de ganancia es una compensación en lazoabierto y puede ser visto como un sistema con control de realimentación en el cual el lazo de realimentación es ajustado en compensación directa. Esto reduce los efectos de la variación de parámetros.
2) Control Adaptativo con referencia a modelo (MRAC) Las especificaciones del diseño del controlador son dadas en términos de un modelo de referencia donde la salida deberá seguir a la referencia. Elesquema que representa el control MRAC se presenta en la figura 3.2:
40
Figura 3.2 Esquema del MRAC.
En este caso el modelo está en paralelo con el sistema.
El regulador está
formado por dos lazos: un lazo interno de realimentación ordinaria compuesta por la planta y el regulador y un lazo externo que ajusta los parámetros del regulador de tal forma que el error entre la salida dela planta y, y la referencia ym sea pequeño, convirtiendo al lazo externo en un lazo regulador.
El problema clave es determinar un mecanismo de ajuste tal que el sistema sea estable y lleve el error a cero.
3) Regulador Auto-sintonisable. Este regulador está compuesto por dos lazos: un lazo interno de realimentación ordinaria y un lazo externo que actualiza los parámetros del proceso o delregulador por medio de identificación de sistemas. El diagrama de bloques se muestra en la figura 3.3:
Figura 3.3 Esquema de un STR
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La actualización de parámetros a través del lazo externo divide a este tipo de regulador en dos métodos:
- Método Indirecto: el bloque de identificación de parámetros del lazo externo sirve para actualizar los parámetros del proceso y los parámetros delregulador se obtienen de la solución de la ley de control. Para que este método sea adaptativo el algoritmo de identificación de sistemas debe actualizar las medidas por medio de ponderación.
- Método directo: en este esquema la identificación sirve para actualizar los parámetros del regulador y para el caso adaptativo se pondera nuevamente el algoritmo de identificación.
Este reguladorpuede ser considerado como la automatización de la modelación y del diseño del controlador, ya que el bloque de diseño es una solución on-line para la actualización de los parámetros de la ley de control.
Para sistemas estocásticos existen dos métodos de diseño del controlador: ubicación de polos y mínimo error de predicción.
En los controladores de mínimo error de predicción la ley de controlresultante del seguimiento y = y*(valor deseado acotado dentro de la zona de mínima varianza) se obtiene igualando los ceros del modelo que representa al sistema (modelo ARMAX) en lazo abierto a los polos en lazo cerrado que contiene planta y controlador. Su ley de control es la siguiente: [23]
Lu k Py k My *k
d
(3.1)
Donde L, P y M son vectores que dependen de las características delmodelo del sistema.
En el caso estocástico esta ley de control se puede obtener de minimizar la varianza del error y - y*, y se la denomina control de mínima varianza.
42
Por otra parte, es posible asignar los polos del lazo cerrado a otra posición diferente a la posición de los ceros en lazo abierto. La solución de esta igualdad es el método de diseño de controladores por ubicación de...
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