Problemas por cancelación de polos lentos/poco amortiguados: solución incorporando perturbación a la entrada en planta generalizada

Antonio Sala, UPV

Dificultad: *** ,       Relevancia: PIC,      Duración: 08:18

Materiales:    [ Cód.: mixsynconintegradoresParts1and2.mlx ] [ PDF ]

Resumen:

En problemas de control óptimo con planta generalizada, la cancelación de polos lentos o poco amortiguados de la planta (cuyos problemas se ilustraron en el vídeo [mxscan] anterior a éste) se evita incorporando una perturbación a la entrada, de modo que el control óptimo busque minimizar el error en salida (y acción de control, con la adecuada ponderación) ante un modelo y = G(u + δu) + δy. Cuanto mayor es el peso (amplitud de entrada) de δu para construir la planta generalizada ponderada (comparativamente con la amplitud de δy), más lejos está el regulador óptimo resultante de cancelar los polos lentos de G y menos norma tiene la función de bucle cerrado entre δu y la salida controlada.

El código de este vídeo complementa al del vídeo [mxscan] an~adiendo dicha perturbación en la entrada a la planta y comprobando numéricamente la efectividad de dicha propuesta, obteniendo respuestas razonables tanto ante cambios de referencia (equivalentemente, de perturbación δy) como ante escalones en δu.

Si estás empezando con todo esto, una explicación en detalle de las diferentes formas de construir la planta generalizada para este problema aparece en el vídeo [pgdydu1] y [pgdydu2]. Con dicha planta generalizada, un ejemplo sobre un sistema mecánico (doble integrador) de este tipo de problemas y la solución con perturbaciones a la entrada aparece en el vídeo [dinthi1] (planteamiento), y el vídeo [dinthi3] (comparativa entre varias opciones de disen~o).

Nota: Al final, la planta generalizada (no ponderada) resultante es la que se obtiene como consecuencia del análisis sobre la incertidumbre coprima normalizada discutida en el vídeo [incf2], cuyo visionado podría ser recomendable tras este vídeo si no se ha hecho ya. Como consecuencia de esta similitud, la metodología de síntesis asociada a dicha incertidumbre, discutida en el vídeo [ncfsyn], tiene claras conexiones con la propuesta hecha aquí.

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