Control multibucle de un tanque de mezclado: dinámica actuador, saturación y antiwindup (Simulink)

Antonio Sala, UPV

Dificultad: *** ,       Relevancia: ,      Duración: 09:27

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Resumen:

Este vídeo simula utilizando Simulink los controladores disen~ados y analizados en el vídeo [mbmix].

Para ese proceso, se harán pruebas sobre dos emparejamientos:

• El “malo”: $q_a\to x_a$, $q_b\to h$.

• El “bueno”: $q_a\to h$, $q_b\to x_a$.

La diferencia con el referido vídeo es que aquí se an~adirá una dinámica de actuador $G_{act}(s)=1∕(0.02s+1)$ y una saturación a $\pm 2$ de ambos caudales. Esta dinámica y saturación empeorarán el comportamiento del emparejamiento no recomendado, y causarán el efecto wind-up en la acción integral en el bucle con el emparejamiento recomendado por la RGA.

Por ello, se propone usar el “tracking input” del bloque PID de Simulink para implementar un antiwindup realimentando la salida “real” del actuador tras la saturación (los detalles teóricos detrás de esta metodología de antiwindup se abordan en los vídeos [awtr1], [awtr2] y [awtr3]). Se comprueba que la respuesta es satisfactoria y ese sería, por tanto, el disen~o final recomendado en este caso de estudio multibucle. Si se considerara que el acoplamiento (transitorio en una variable cuando se cambia la otra referencia) fuera no satisfactorio, entonces deberían considerarse otras opciones como el desacoplamiento (abordado en el vídeo [mixdecaw]).