Control Adaptativo
Páginas: 8 (1821 palabras)
Publicado: 24 de octubre de 2011
Control Adaptativo
1. Introducción:
El termono adaptativo significa cambiar el comportamiento conforme a nuevas circunstancias. Un regulador adaptativo es un regulador que puede modificar su coportamiento en respuesta de cambios en la dinamica del sistema y a las perturbaciones. Este mismo objetivo es el de la inclusion de la realimentacion en el bucle de control, por lo que se surge lapregunta de cual es la diferencia entre control realimebtado y control adaptativo.
Existen muchas definiciones de control adaptativo, siendo una de las mas aceptadas, que control adaptativoes 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 coresponde a los cambios de losparametros y por consiguiente a la velocidad con la cual los parametros del regulador son modificados, y la escala rapida que corresponde a la dinamica del bucle ordinario de realimentacion.
Es esquema basico de control adaptativo, según puede verse en la figura 1, esta compuesto de un bucle principal de realimentacion negativa, en el que se mide un cierto indice de funcionamiento, el cual escomparado con el indice deseadio y se procesa el error en un mecanismo de adaptacion que ajusta los parametros del regulador y en algunos casos actua directamente sobre la señal de control. Tambien puede existir un tercer bucle dedicado a supervisar la marcha de lso dos bucles anteriores en orden de asegurar la estabilidad del sistema y a mejorar la actuacion del conjunto.
El mecanismo de adaptacionpresenta una solucion en tiempo real al problema de diseño para sistemas con parametros conocidos, aunque como veremos mas adelante, puede ir a un tiempo de muestreo superior al correspondiente al regulador e identificador.
La caracteristica fundamental que distingue a los sistemas adaptativos es la presencia de un bucle de control en el que se compara un indice de funcionamiento.
Figura 1.Configuracion basica de un control adaptativo
Existen muchos tipos de controladores que proporcionan buenas características de regulación en presencia de cambio de los parámetros 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 adaptativo en bucle abierto es el denominadoCambio por tabla (Gain Scheduling). 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 este.
Figura 2: Sistema adapatativo en bucle abiertoEn 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 la que la variable auxiliar refleje el cambio de la dinámica del proceso, siendomuy 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 la conmutación de unos parámetros a otros.
Según sean diseñados los bloques descritos anteriormente, podemos tener uno u otro tipo de control adaptativo, pudiéndose dividir principalmente en dos grupos:Controladores adaptativos con modelo de referencia (MRAC) y Reguladores autoajustables (STR).
MRAC y STR pueden ser considerados como una aproximación a la solución del problema de control adaptativo. La hipótesis que justifica la aproximación es que para cualquier juego de valores posibles de los parámetros de la planta y las perturbaciones, existe un controlador lineal con una complejidad fijada, tal...
1. Introducción:
El termono adaptativo significa cambiar el comportamiento conforme a nuevas circunstancias. Un regulador adaptativo es un regulador que puede modificar su coportamiento en respuesta de cambios en la dinamica del sistema y a las perturbaciones. Este mismo objetivo es el de la inclusion de la realimentacion en el bucle de control, por lo que se surge lapregunta de cual es la diferencia entre control realimebtado y control adaptativo.
Existen muchas definiciones de control adaptativo, siendo una de las mas aceptadas, que control adaptativoes 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 coresponde a los cambios de losparametros y por consiguiente a la velocidad con la cual los parametros del regulador son modificados, y la escala rapida que corresponde a la dinamica del bucle ordinario de realimentacion.
Es esquema basico de control adaptativo, según puede verse en la figura 1, esta compuesto de un bucle principal de realimentacion negativa, en el que se mide un cierto indice de funcionamiento, el cual escomparado con el indice deseadio y se procesa el error en un mecanismo de adaptacion que ajusta los parametros del regulador y en algunos casos actua directamente sobre la señal de control. Tambien puede existir un tercer bucle dedicado a supervisar la marcha de lso dos bucles anteriores en orden de asegurar la estabilidad del sistema y a mejorar la actuacion del conjunto.
El mecanismo de adaptacionpresenta una solucion en tiempo real al problema de diseño para sistemas con parametros conocidos, aunque como veremos mas adelante, puede ir a un tiempo de muestreo superior al correspondiente al regulador e identificador.
La caracteristica fundamental que distingue a los sistemas adaptativos es la presencia de un bucle de control en el que se compara un indice de funcionamiento.
Figura 1.Configuracion basica de un control adaptativo
Existen muchos tipos de controladores que proporcionan buenas características de regulación en presencia de cambio de los parámetros 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 adaptativo en bucle abierto es el denominadoCambio por tabla (Gain Scheduling). 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 este.
Figura 2: Sistema adapatativo en bucle abiertoEn 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 la que la variable auxiliar refleje el cambio de la dinámica del proceso, siendomuy 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 la conmutación de unos parámetros a otros.
Según sean diseñados los bloques descritos anteriormente, podemos tener uno u otro tipo de control adaptativo, pudiéndose dividir principalmente en dos grupos:Controladores adaptativos con modelo de referencia (MRAC) y Reguladores autoajustables (STR).
MRAC y STR pueden ser considerados como una aproximación a la solución del problema de control adaptativo. La hipótesis que justifica la aproximación es que para cualquier juego de valores posibles de los parámetros de la planta y las perturbaciones, existe un controlador lineal con una complejidad fijada, tal...
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