Este vídeo es continuación del [sdopid1], donde se describía cómo utilizar el
Simulink Response Optimization para ajustar los parámetros de un PID de
modo que se minimizaba la integral del cuadrado del error (integral square error,
ISE). En este vídeo se introduce un requerimiento adicional sobre la integral del
cuadrado de la acción de control para conseguir bucles cerrados con menos
actividad y oscilaciones de la acción de control, al modificar el índice objetivo
de la optimización. Todo se realiza en el entorno de la herramienta de Response
Optimization de Simulink.
Si la ponderación de la acción de control es muy grande, se genera un error
de posición importante porque el optimizador “desactiva” la acción
integral. En la práctica, salvo por cuestiones de saturación, lo que se desea
limitar es la actividad de “alta frecuencia” del actuador (los “incrementos”,
en reguladores en tiempo discreto). En el ejemplo aquí discutido, se
propone realizar la integral del cuadrado de la salida de la acción de
control tras pasar por un filtro paso-alto de primer orden (si el lector
no tiene familiaridad con los filtros sencillos, puede visionar el vídeo
[filt]).
Con este tipo de poderaciones de la acción de control (o de parte de su
espectro en frecuencia), el disen~ador puede ajustar mejor el compromiso entre,
por un lado, la rapidez y precisión del seguimiento de referencias y, por otro
lado, la actividad de alta amplitud y frecuencia en el actuador que excitaría
no-linealidades o dinámica no modelada (si esta actividad fuera excesiva, esto
haría que el resultado en la práctica fuera demasiado poco tolerante a errores
de modelado o a perturbaciones de ancho de banda elevado). El control
teóricamente “óptimo” lo es desde un punto de vista numérico/matemático,
pero que sea bueno en una aplicación práctica depende de que el índice de
coste a optimizar esté especificado de forma adecuada. También pueden
refinarse las especificaciones deseadas de la respuesta temporal o en frecuencia
introduciendo restricciones en la optimización, como se discute en el vídeo
[coptcn].