Análisis de controlabilidad entrada-salida proceso con 2 actuadores de diferente ancho de banda (Matlab)

Antonio Sala, UPV

Dificultad: *** ,       Relevancia: PIC,      Duración: 09:31

Materiales:    [ Cód.: cascadaSobraActPID.mlx ]

Resumen:

En este vídeo se analiza la controlabilidad entrada-salida de un proceso con un actuador rápido pero de poca ganancia y otro segundo actuador de cuatro veces más ganancia pero ocho veces más lento. Las referencias de pequen~a amplitud podrían ser seguidas con rapidez, incluso usando el actuador rápido únicamente; las de amplitud más elevada requieren ser más lentas y el uso del segundo actuador.

La parte final del vídeo aborda de forma cualitativa la posible mejora en prestaciones si se fuese a usar un controlador donde los actuadores saturaran durante una parte significativa del transitorio; esto puede ser por haber intencionalmente subido las ganancias de los PIDs (que será lo más frecuente en la práctica) o por usar control predictivo o no lineal que contemplan estas saturaciones explícitamente en sus metodologías. En ese caso, el límite de rapidez vendría dado por el cruce de la respuesta temporal ante escalón con el valor de referencia (en orden superior habrá que “frenar” adecuadamente, claro). Hay que aclarar que en el caso multivariable con acoplamiento, o en procesos inestables, la conmutación entre saturación/linealidad de varios actuadores en diferentes instantes y diferentes direcciones resulta mucho más complicada de analizar. El vídeo [props3x3] en su parte final también analiza la respuesta ante escalón en los componentes principales SVD de una planta multivariable, complementando el punto de vista aquí presentado.

Nota: Este tipo de configuración de actuadores es manejada en control descentralizado (PID) mediante la estructura en cascada con actuador extra, descrita en el vídeo [ectcas] y, específicamente, la simulación en este mismo proceso de esta estructura de control se aborda en el ejemplo Matlab del vídeo [dactcasc].

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