Control con dos grados de libertad en reguladores genricos multivariables

Control con dos grados de libertad en reguladores genéricos multivariables

Antonio Sala, UPV

Diﬁcultad: **** , Relevancia:

, Duración: 07:03

Resumen:

Este video presenta el control con dos grados de libertad (2GL) con reguladores genéricos (modelos de referencia, prealimentación, inversas de matrices de transferencia).

Primero se propone un caso de control 2GL donde las variables controladas coinciden con las variables medidas. Si se desea un comportamiento ante referencia $y = T_{r} r$ , se propone un regulador $u = u_{F} + R (s) \cdot (y - y_{F})$ , donde $u_{F} = G^{- 1} T_{r} r$ e $y_{F} = T_{r} r$ . Esto generaliza el caso del punto de funcionamiento constante en una linealización, donde $u_{F} = u_{e q}$ constante, y el regulador actua ante incrementos de salida $y - y_{e q}$ , siendo $y_{e q}$ el punto de linealización constante. En este caso de control 2GL, $u_{f}$ e $y_{F}$ son trayectorias.

Nota: de hecho, la idea de arriba es muy similar a la que motiva la linealización alrededor de trayectorias (vídeos [ltray], [ltraym]), y la relación entre control 2GL y dicha linealización es discutida especíﬁcamente en el vídeo [ltr2].

La parte ﬁnal del vídeo discute un caso genérico donde las variables controladas son $z$ y las medidas son $y$ , intencionadamente diferentes. En ese caso, si se desea $z = T_{r} r$ , entonces $u_{F} = G_{z u}^{- 1} T_{r} r$ seguiría la trayectoria deseada para $z$ sin errores de modelado, y se debería realimentar la diferencia entre las medidas $y$ y la simulación de dichas medidas $y_{F} = G_{y u} u_{F} = G_{y u} G_{z u}^{- 1} T_{r} r$ , construyendo un regulador que generara $u = u_{F} + R (s) \cdot (y - y_{F})$ como en el caso anterior.

También existen estructuras generalizadas de control óptimo que incorporan de forma natural el control con 2 grados de libertad; por ejemplo, tenemos el control predictivo donde se le informa de la referencia futura, o controles $H_{\infty}$ con la adecuada planta generalizada según se discute en el vídeo [c2glhim]. De todos modos, por brevedad, esos disen~os no son objetivo del presente material.

El vídeo ﬁnaliza con unas conclusiones generales que resumen las ideas principales de los vídeos [c2gl1], [c2glsiso] y el aquí discutido.

Ejemplos de control 2GL basado en optimización se abordan en el vídeo [c2glhim], basados en control por modelo interno en el vídeo [imc2gl] y una aplicación robótica en el vídeo [robd2gls].

Colección completa [VER]:

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