Capítulo 25
Motivación e ideas preliminares

25.1 Introducción y planteamiento del problema

[759: errmiEl problema de control bajo errores de modelado: planteamiento general, fuentes de error * PIC 05:58

[760: robplantControl robusto: motivación y planteamiento del problema **** PIC 14:16

25.2 Compromiso especificaciones-robustez

Esta sección discute en términos “prácticos” (cualitativos, sin fórmulas) qué significa el error de modelado y a qué compromisos obliga su presencia en las aplicaciones de control, se utilice o no el control robusto (que proveerá de resultados “cuantitativos”).

[761: objcrObjetivos del control (en general y robusto en particular) ** PIC 07:51

[762: cerideaEl compromiso especificaciones-robustez: idea básica * PIC 07:35

[763: limafLímites de amplitud y frecuencia para tener robustez aceptable *** PIC 09:23

Nota: Los procesos inestables y de fase no mínima ven exacerbadas las limitaciones anteriores, al requerirse una amplitud mínima para estabilizar (se recomienda revisar el vídeo [ minust(10:54)]) y ser muy peligrosa la saturación (en el caso inestable), o requerir una acción de control que tiende a infinito para conseguir una cierta trayectoria (caso fase no mínima). En resumen, el límite de prestaciones conseguibles (p.ej. ancho de banda de bucle cerrado) con una robustez “razonable” en procesos inestables y de fase no mínima puede ser bastante menor que en procesos “estables”-“fase mínima” con la misma amplitud del diagrama de valores singulares, según discutido en el vídeo [ limprhpm(12:39)]. La saturación es uno de los errores de modelado (no-linealidad) más frecuentes en la práctica.

[764: cere1Compromiso especificaciones-robustez: ejemplo rápido modelo primer orden ** PIC 02:18

[765: cerML1Compromiso especificaciones-robustez: ejemplo regulador PID (Matlab) *** PIC 10:14

Nota: Una vez introducidos los conceptos de “márgenes de estabilidad” para intentar evaluar la “robustez” de un diseño en la Sección 26.1, el mismo ejemplo que acabamos de ver en el vídeo [ cerML1(10:14)] es estudiado en más profundidad en el vídeo [ cerm3pid(11:38)]. En dicho video se revelará que el diseño 1, que aparentemente es robusto aquí, adolece de inconvenientes importantes (excesiva ganancia a alta frecuencia) que hacen bastante poco aconsejable su implementación práctica sin modificaciones.

[766: ceritCompromiso especificaciones-robustez: enfoque iterativo en aplicaciones y discusión final *** PIC 09:32

25.2.1 Condicionamiento numérico

[767: OAcondnumCondicionamiento Numérico: Introducción y consideraciones en ingeniería de Control *** PIC 11:56

[768: condnumGanancias máxima y mínima de matrices, condicionamiento Numérico (versión extensa) *** PIC 26:39

[769: condnmlInconvenientes de ganancia o condicionamiento numérico alto en ingeniería de control: ejemplo Matlab (estático) *** PIC 15:24

Condicionamiento óptimo. El vídeo [ mincond(15:49)] demuestra cómo calcular el condicionamiento mínimo ante escalado diagonal (cambio de unidades) usando software de optimización bajo desigualdades matriciales lineales (LMI). Ese realmente sería el número de condición a considerar en una determinada planta, aunque los detalles se omiten aquí por brevedad. La metodología de ganancia relativa (RGA) usada en control descentralizado (vídeos [ rga2(11:00)] y [ rgacondm(07:23)]) también da cotas sobre los valores alcanzables de ese número de condición mínimo ante escalado diagonal. ***** PIC

25.3 Diseño de controladores robustos mediante optimización minimax genérica

Esta sección utiliza las herramientas de optimización genéricas, como las discutidas en la Sección 16.2, para diseñar el mejor regulador para una “familia” de procesos (de modo que las prestaciones sean aceptables incluso en el peor caso). Se recomienda al lector que revise las ideas de dicha sección si no está familiarizado con ellas.

[770: optrobpi1Optimización de parámetros de modelo Simulink con incertidumbre (1): planteamiento **** PIC 10:42

[771: optrobpi2Optimización de parámetros de modelo Simulink con incertidumbre (2): resultados caso nominal *** PIC 08:41

[772: optrobpi3Optimización de parámetros de modelo Simulink con incertidumbre (3): resultados optimización robusta, mínimos locales **** PIC 08:56