Control preditivo
Páginas: 11 (2661 palabras)
Publicado: 13 de octubre de 2010
CONTROL PREDICTIVO
El Control Predictivo es una estrategia de control el cual predice el valor de las variables controladas a lo largo de un tiempo determinado, calculando las variables manipuladas para hacer que en ese periodo las variables controladas estén en sus valores de referencia.
Es un hecho conocido que la mayoría de los problemas de control de nivel se pueden resolvermediante simples reguladores PID, sin embargo debido a la calidad de control exigida requiere técnicas de control mas avanzadas.
VENTAJAS SOBRE OTRAS TECNICAS DE CONTROL
• Permite tratar de forma sencilla sistemas multivariables con distinto número de entradas y salidas
• Es posible la introducción de restricciones en las variables de entrada y salida.
• Es conceptualmente simple decomprender y ajustar por el personal técnico.
Existen controladores comerciales en el mercado con adecuado soporte técnico
PRINCIPIOS DE DESARROLLO
• Empleo de un modelo del proceso para pronosticar su salida a controlar en instantes del tiempo futuro
• Cálculos de una acción de control optima basada en la minimización de funciones de costo
• Es importante resaltar que el controlpredictivo es de naturaleza abierta y cuenta con muchas contribuciones en el mundo de la industria
• El control predictivo pronostica la salida de la planta en un escenatrio de tiempo de duracion n2. Tal predicción depende de las salidas y entradas, pero tambien del escenario futuro.
La notación utilizada es la siguiente:
Donde:
- T: tiempo discreto ( T = 0,1,2,…)
- U(T):Denota la entarada al proceso y constituye la variable manipulada o señal de control.
- Y(T): Salida del proceso y contituye la variable controlada
- W(T): Representa la trayectoria deseada.
- R(T): Denota la trayectoria de referencia
- U(T+K/T): denota lsa variables de entrada
- Y(T+K/T): denota los valores futuros de la salida
• La estrategia de control predictivo comprende elproceso de predicción a través de un modelo del proceso, la especificación de una trayectoria de referencia, la estructuración de la futura ley de control la función de costo y sus restricciones y el escenario de control optimo
EL MODELO DEL PROCESO
El siguiente es el modelo de una entrada y una salida, probablemente no lineal
y(t)= x(t)+n(t)
y(t) es la salida medible delproceso
u(t) es la entrada al proceso (señal de control)
x(t) es la salida del modelo
n(t) el disturbio del proceso
Efectos del disturbio n(t)
Esta señal representa el efecto conjunto de todos los disturbios sobre el proceso, otras entradas no medibles, ruido de medición, errores del modelado, incertidumbre, etc
El filtro de disturbio debe diseñarse para eliminar disturbios enel estado estable (z=1), como filtro selectivo para eliminar una determinada frecuencia y para incrementar la robustez del sistema
Los polinomios típicos son:
La salida x(t) del modelo
La señal x(t) representa el efecto del proceso en la salida y(t) debido a la entrada u(t) puede representarse de otra forma:
Donde f(…) es una función que puede estructurarse como una ecuaciónde diferencias
EL MODELO CARIMA (Controlled Autoregressive Integrated Moving Averange)
Es un modelo lineal básico
El origen de este nombre se debe a la presencia de tres componentes:
• La componente de salida auto regresiva
• Componente promedio temporal de control
• Componente promedio temporal integrado de error
El Modelo del Predictor.
El predictor de la señalde salida y(t+k/t) y el predictor de la señal de perturbación n(t+k/t) pueden ser modelados en:
Predicción de y(t+k/t)
Modelado Paralelo
El modelado paralelo llamado algunas veces modelo independiente, puede ser usado para procesos estables y es el que implementa por defecto
Modelado Serie – Paralelo
Este modelo puede ser empleado para procesos estables o inestables...
El Control Predictivo es una estrategia de control el cual predice el valor de las variables controladas a lo largo de un tiempo determinado, calculando las variables manipuladas para hacer que en ese periodo las variables controladas estén en sus valores de referencia.
Es un hecho conocido que la mayoría de los problemas de control de nivel se pueden resolvermediante simples reguladores PID, sin embargo debido a la calidad de control exigida requiere técnicas de control mas avanzadas.
VENTAJAS SOBRE OTRAS TECNICAS DE CONTROL
• Permite tratar de forma sencilla sistemas multivariables con distinto número de entradas y salidas
• Es posible la introducción de restricciones en las variables de entrada y salida.
• Es conceptualmente simple decomprender y ajustar por el personal técnico.
Existen controladores comerciales en el mercado con adecuado soporte técnico
PRINCIPIOS DE DESARROLLO
• Empleo de un modelo del proceso para pronosticar su salida a controlar en instantes del tiempo futuro
• Cálculos de una acción de control optima basada en la minimización de funciones de costo
• Es importante resaltar que el controlpredictivo es de naturaleza abierta y cuenta con muchas contribuciones en el mundo de la industria
• El control predictivo pronostica la salida de la planta en un escenatrio de tiempo de duracion n2. Tal predicción depende de las salidas y entradas, pero tambien del escenario futuro.
La notación utilizada es la siguiente:
Donde:
- T: tiempo discreto ( T = 0,1,2,…)
- U(T):Denota la entarada al proceso y constituye la variable manipulada o señal de control.
- Y(T): Salida del proceso y contituye la variable controlada
- W(T): Representa la trayectoria deseada.
- R(T): Denota la trayectoria de referencia
- U(T+K/T): denota lsa variables de entrada
- Y(T+K/T): denota los valores futuros de la salida
• La estrategia de control predictivo comprende elproceso de predicción a través de un modelo del proceso, la especificación de una trayectoria de referencia, la estructuración de la futura ley de control la función de costo y sus restricciones y el escenario de control optimo
EL MODELO DEL PROCESO
El siguiente es el modelo de una entrada y una salida, probablemente no lineal
y(t)= x(t)+n(t)
y(t) es la salida medible delproceso
u(t) es la entrada al proceso (señal de control)
x(t) es la salida del modelo
n(t) el disturbio del proceso
Efectos del disturbio n(t)
Esta señal representa el efecto conjunto de todos los disturbios sobre el proceso, otras entradas no medibles, ruido de medición, errores del modelado, incertidumbre, etc
El filtro de disturbio debe diseñarse para eliminar disturbios enel estado estable (z=1), como filtro selectivo para eliminar una determinada frecuencia y para incrementar la robustez del sistema
Los polinomios típicos son:
La salida x(t) del modelo
La señal x(t) representa el efecto del proceso en la salida y(t) debido a la entrada u(t) puede representarse de otra forma:
Donde f(…) es una función que puede estructurarse como una ecuaciónde diferencias
EL MODELO CARIMA (Controlled Autoregressive Integrated Moving Averange)
Es un modelo lineal básico
El origen de este nombre se debe a la presencia de tres componentes:
• La componente de salida auto regresiva
• Componente promedio temporal de control
• Componente promedio temporal integrado de error
El Modelo del Predictor.
El predictor de la señalde salida y(t+k/t) y el predictor de la señal de perturbación n(t+k/t) pueden ser modelados en:
Predicción de y(t+k/t)
Modelado Paralelo
El modelado paralelo llamado algunas veces modelo independiente, puede ser usado para procesos estables y es el que implementa por defecto
Modelado Serie – Paralelo
Este modelo puede ser empleado para procesos estables o inestables...
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