Control IMC en tiempo discreto (2): disen~o Q(z) puramente discreto

Antonio Sala, UPV

Dificultad: **** ,       Relevancia: PIC,      Duración: 16:55

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

Resumen:

En este video se discute un disen~o IMC para un proceso G(s) de segundo orden poco amortiguado. Primero se discute el disen~o en tiempo contínuo (idéntico al del vídeo [imcdt1]) y a continuación se plantea el objetivo de control: obtener unas prestaciones similares en tiempo discreto.

La primera opción sería discretizar adecuadamente el disen~o contínuo; esto se ha hecho en el vídeo [imcdt1], y para períodos pequen~os podría ser una solución perfectamente válida. .

En el presente material se operará directamente en tiempo discreto: se discretiza el modelo de referencia y, a partir del modelo discreto ZOH del proceso se obtiene el parámetro Q(z) del IMC. Se propone como razonable un período de muestreo Ts = 0.25 segundos, comparando con otras opciones (en discretización de disen~o contínuo se optó por recomendar Ts = 0.1, suponiendo que no existen perturbaciones de frecuencia mayor que requieran aumentar la frecuencia de muestreo).

Una vez elegido Ts, se argumenta que conviene observar los ceros de muestreo en el modelo de la planta a controlar... si están cerca del círculo unidad y se cancelan entonces se producirá un polo cerca del círculo unidad en el controlador, que dará oscilaciones poco recomendables (la idea es similar a la discutida en el vídeo [imcnova]) . Por eso se construye un factor de corrección sobre el modelo de referencia para mantener los ceros de muestreo de la planta ”original” a controlar y no incluir los ceros de muestreo del modelo de referencia del disen~o contínuo.

El vídeo [cancobsctr] presenta un análisis más detallado de los inconvenientes por cancelar polos y ceros cerca del círculo unidad, y su relación con los conceptos de controlabilidad y observabilidad en espacio de estados.

Tras el disen~o, se simula, en tiempo discreto (no se hace simulación intermuestreo, que requeriría ejecutar el comando sdlsim, ver vídeo [sdlsim2]) el disen~o, tanto ante escalones de referencia, como de perturbación a la entrada (que en IMC puede dar problemas). También se representa la respuesta en frecuencia de bucle cerrado y se prueban varios períodos de muestreo.

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