Instrumentacion

CONTROL BASADO EN MODELO
El control basado en modelo utiliza, de forma general, núcleos estimadores para representar a la planta y al controlador (estructuras más simples como el control por modelo inverso y directo pueden utilizar sólo un núcleo estimador).
En la fase de diseño, las condiciones iníciales para la obtención de los modelos y un análisis previo de los requisitos que se exigenal controlador, son aspectos importantes a tener en cuenta. Debido a la gran variedad funciones no lineales que pueden representar a un núcleo estimador, el análisis de estabilidad del sistema resultante puede simplificarse, al estar basado en una estructura flexible.
En la medida en que existen siempre errores en la fase de modelado, la estructura de control tiene implícita ciertaperturbación que se incorpora al sistema. De forma similar los errores en la obtención del modelo de la planta incorporan incertidumbre.
Una estructura general para aplicar el control basado en modelo se muestra en la siguiente figura
Como se puede apreciar, la salida del controlador u(t) pueden depender de los valores retrasados de la salida de la planta, el posible retardo y valores retrasados de laseñal de control, valores retrasados del modelo de referencia que se desee seguir y los valores retrasados del error entre la salida de la planta y el modelo de referencia que se desee seguir.
El modelo de la planta se puede representar como:

Con retraso en la señal de salida y retraso-retardo en la señal de entrada
Considerando el error como variable de entradaEl modelo que representa a la ley de control es g(.).
Si se considera tanto el modelo de la planta como la función no lineal que representa la señal de control, se puede decir que la salida de una planta responde a:
y(t+1) = f(yd, u, y)
o sea, depende de valores retrasados de salida de la planta (una excepción es el modelo simple), valores retrasados de la señal de control, el retardo yel modelo de referencia que se pretende seguir.
Nótese que en la anterior expresión no se considera el error de forma directa, pero se cumple:
error = h(yd, y)
En el error a la salida influye el error cometido en la obtención del modelo de la planta, las variaciones de la salida de la planta producto a las perturbaciones a las que esté sujeta y el error en la obtención del modelo querepresentará al controlador.
Control reconfigurable
Diversos autores han propuesto varias estructuras para el diseño de sistemas de control variantes en tiempo utilizando la adaptación de parámetros. El objetivo es tener una base de desarrollo que permita adaptar no sólo los parámetros del modelo y del controlador, sino también tener en cuenta la adaptación a cambios estructurales del modelo,tipo de controlador y variación en la consigna.
Una Estructura de Control Reconfigurable (ECR) es aquel que monitoriza constantemente el proceso a controlar y seleccionar el modelo de referencia requerido (si es necesario), el tipo de estructura para obtener el modelo de la planta y el tipo de controlador a partir de una base de conocimientos, como se muestra en la figura.
La ECR debeposeer un conjunto de controladores (que son definidos teniendo en cuenta las posibles situaciones) a partir de los cuales se selecciona uno, de acuerdo a una situación particular. Puede darse el caso que se necesite identificar la planta y adaptar los parámetros del controlador en línea.

Como se aprecia en la figura, la ECR posee tres capas de aprendizaje inteligente (las relacionadas con elprocesador del objetivo, selector del controlador y selector del modelo), cada una de las cuales deben ser capaz de adaptar los parámetros de la base de conocimientos y seleccionar el procedimiento de forma independiente. Por ejemplo, en la sección “selector del modelo” se debe seleccionar una de las posibles estructuras analíticas que pueden ser utilizadas en el proceso de modelado, y adaptar los...