Predictor de Smith para control de sistemas con retardo: ejemplo Matlab

Antonio Sala, UPV

Dificultad: *** ,       Relevancia: ,      Duración: 09:51

Resumen:

Este vídeo presenta un ejemplo numérico de cálculo y simulación del predictor de Smith, cuya teoría basada en el control por modelo interno se aborda en el vídeo [imcsmith].

Como regulador nominal $\tilde{K}$, se usa un PID con filtro de ruido, sintonizado manualmente para tener una respuesta razonablemente satisfactoria para el proceso de segundo orden nominal $\tilde{G}(s)=5∕(s+1)∕(0.45s+1)$. Cuando se introduce un retardo de 1.5 segundos en la planta, esto es, $G=e^{-1.5s}\tilde{G}$, el PID se hace inestable.

El predictor de Smith, $(1-e^{-1.5s})\tilde{G}$, conectado con realimentación negativa con $\tilde{K}$, sí que consigue lo que pretendía la teoría: que la respuesta ante referencia sea igual a la nominal pero retrasada.

El vídeo analiza, además de la respuesta temporal ante referencia, la respuesta en frecuencia (cancelación de perturbaciones/ruido) ante perturbaciones de salida y de entrada.

La última parte del vídeo analiza qué ocurre si el retardo del predictor de Smith (modelo interno) no coincide con el retardo real de la planta. Se observa que cuanto más difieren, más se degradan las prestaciones, como era de esperar intuitivamente.

Colección completa [VER]:

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