Sistemas de Control Basados en Red

Sistemas de Control Basados en Red
Sistemas de Control Basados en Red es el término que se emplea para referirse a
Un tipo especial de sistemas de control, que se caracterizan por la utilización un medio de
Comunicación compartido para la transferencia de información entre el controlador y la
Planta controlada. Esto significa que, a diferencia de un sistema de control discreto
Convencional,en este tipo de sistemas el mismo medio de comunicación es empleado
Para establecer varios bucles de control e incluso para otro tipo de tareas no relacionadas
Con el control. El hecho de utilizar un enlace de uso no exclusivo para cerrar el bucle de
Realimentación presenta una serie de inconvenientes que tendrán una influencia negativa
En la evolución temporal de la variable de interés.Básicamente, existen dos formas de abordar este problema. Por un lado es posible
Actuar para mejorar las prestaciones del medio de comunicación compartido, aumentando
Con ello el ancho de banda disponible y, por lo tanto, reduciendo su impacto en los
objetivos de control. Desde otro punto de vista, se puede asumir que el medio de
Comunicación existe e impone limitaciones, y tratar de paliar suinfluencia mediante el
Diseño de estructuras de control apropiadas. Este segundo planteamiento, más cercano al
Área de conocimiento dedicada al control automático, es el que se ha utilizado en el
Trabajo que constituye esta tesis doctoral.
El primero de los inconvenientes característicos de este tipo de sistemas es que el
hecho de compartir el enlace reduce el ancho de banda disponible, tantomás cuanto
mayor sea el número de dispositivos compitiendo por la utilización del mismo. Esta
limitación en la frecuencia de muestreo y control, puede determinar la cota inferior del
periodo de muestreo empleado en un bucle de control discreto convencional y, por lo
tanto, supondrá un límite para las prestaciones que es factible conseguir para la variable
de interés. Al no estar siempredisponible el medio de comunicación, puede no ser posible
transmitir toda la cantidad de información por unidad de tiempo que sería deseable, ya
que hay que repartir la capacidad del enlace entre todos los dispositivos compitiendo por
su uso. En un sistema de control convencional esta limitación obligaría a aumentar el
periodo de muestreo hasta que se pueda garantizar que es posible transmitir toda lainformación, dejando libre el enlace el tiempo suficiente para los demás dispositivos, lo
cual en la mayoría de los casos supondrá situarse en el caso peor. Sin embargo, también
es posible diseñar una estructura de control adaptada a esta situación que trate de
aprovechar al máximo el ancho de banda disponible y que, aunque no pueda conseguir
las prestaciones de un sistema de control sinlimitaciones, proporcione una mejora
respecto al caso peor.
El segundo inconveniente que impone el medio de comunicación compartido es la
presencia de retrasos de acceso aleatorios debidos a la naturaleza estocástica del
tráfico de información en el enlace. No se trata de retrasos de transporte que provocan
que la información llegue más o menos tarde, pero sin pérdidas. En este caso el retrasoaparece en el acceso al recurso compartido y, en función de la relación entre el retraso y
la frecuencia de la señal discreta a transmitir, es posible que algunas muestras no lleguen
nunca a ser enviadas. No se trata de información que llega tarde y de forma irregular, sino
de información que se pierde mientras espera que se le conceda el uso del enlace.
Lógicamente esta pérdida de informacióntendrá una influencia negativa en las
prestaciones de control que puede ser reducida con un diseño apropiado del controlador,
que tenga en cuenta que parte de la información se va a perder y actué en consecuencia.
El tercer inconveniente que se ha considerado es la falta de sincronismo entre las
bases de tiempo que gobiernan las tareas que desempeñan dispositivos situados en
ambos...