Feedforward (prealimentación) dinámico (1er ord.+retardo): implementación Simulink

Antonio Sala, UPV

Dificultad: *** ,       Relevancia: ,      Duración: 09:34

Resumen:

Este vídeo plantea cómo hacer prealimentación (dinámica) en un proceso donde tanto la función de transferencia entre variable manipulada ($u$) y controlada ($y$), como aquélla entre una perturbación ($p$) medible y la salida $y$ son modelos de primer orden + retardo. En concreto se aborda la implementación en Simulink de las opciones de prealimentación estática (vídeo [ffex1]), y las opciones de prealimentación dinámica aproximada consideradas en el vídeo [ffex2]. Las conclusiones de este útlimo vídeo se resumen en los dos primeros minutos de este vídeo.

Primero, se simula un escenario sin feedforward donde las entradas de perturbación son escalones. Luego, se ejecutan cada una de las tres opciones (estática, aproximación $e^{-ds}\approx 1$ y aproximación $e^{-ds}\approx 1∕(1+ds)$). Con el Data Inspector de Simulink se examinan y comparan las salidas y acciones de control de cada una de las opciones. Los efectos de saturación y errores de modelado (el proceso “real” dentro de Simulink no es primer orden más retardo) hacen que apenas haya diferencias entre las tres opciones de feedforward.

A partir del minuto [06:20] se introduce una perturbación senoidal (nótese que, en la práctica, dado que las perturbaciones no son manipuladas por el usuario, sería un experimento seguramente imposible de realizar: las perturbaciones toman los valores que el azar u otros agentes decidan que tomen), con una frecuencia más alta de las que son bien canceladas, con lo que ya el vídeo [ffex2] sugería que a frecuencias altas podría ser “peor el remedio que la enfermedad”. Debido a saturaciones y errores de modelado, y a que teóricamente ya el funcionamiento previsto no era bueno, en efecto se observa que ninguna de las opciones de prealimentación reduce el efecto de la perturbación sobre la variable controlada a esa frecuencia.

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