Prealimentación estática: ejemplo Matlab/Simulink perturbaciones medibles

Antonio Sala, UPV

Dificultad: *** ,       Relevancia: ,      Duración: 07:10

Resumen:

Este vídeo plantea cómo hacer prealimentación (estática) en un proceso donde tanto la función de transferencia entre variable manipulada ($u$) y controlada ($y$), como aquélla entre una perturbación ($p$) medible y la salida $y$ son modelos de primer orden + retardo. Los detalles de la identificación se abordan en el vídeo [idff], pero lo más importante de estos aspectos preliminares se resume hasta el instante [01:46] de este vídeo.

El resultado es un modelo $y=Gu+G_{pert}d$.

En este vídeo se plantea la prealimentación estática en ese modelo, que básicamente es $u_{FF}=-dcgain(G^{-1})\cdot dcgain(G_{pert})\cdot d$. Ello cancela el efecto de $d$ una vez los transitorios de $G_{pert}$ y de $G$ han terminado.

A partir del instante [03:15] se implementa en Simulink dicho controlador prealimentado. En concreto, se integran los puntos de funcionamiento de la perturbación en el diagrama, dado que el modelo linealizado lo es en variables incrementales. Añadiendo un bloque de ganancia, se implementa la prealimentación estática y se compara el resultado con/sin prealimentación (feedforward) mediante el Data Inspector de Simulink, que permite comparar diferentes simulaciones superponiendo resultados.

Por su sencillez, la prealimentación estática es la primera y más usada opción en aplicaciones.

De hecho, es importante resaltar que la acción integral también cancela errores de posición en régimen permanente (cancela efecto a baja frecuencia de perturbaciones) por lo que no está garantizado que en un caso general la prealimentación estática vaya a mejorar las prestaciones respecto a un regulador en bucle cerrado con acción integral bien sintonizado.

Si la prealimentación estática no funciona adecuadamente, podría plantearse la prealimentación dinámica; en este proceso, la opción dinámica se abordará en el vídeo [ffex2].

Colección completa [VER]:

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