Control colaborativo de dinámicas múltiples

Este trabajo introduce un método de control de procesos multivariable para ser aplicado a sistemas donde coexisten varias dinámicas acopladas que deben ser controladas basándose en la medición de las entradas y salidas de cada subsistema, así como la estabilidad global del sistema. Se calculan traye...

Full description

Autores:: Ramírez Piedrahita, Gustavo Adolfo

Tipo de recurso:: Doctoral thesis

Fecha de publicación:: 2016

Institución:: Universidad Nacional de Colombia

Repositorio:: Universidad Nacional de Colombia

Idioma:: spa

Description
Summary:	Este trabajo introduce un método de control de procesos multivariable para ser aplicado a sistemas donde coexisten varias dinámicas acopladas que deben ser controladas basándose en la medición de las entradas y salidas de cada subsistema, así como la estabilidad global del sistema. Se calculan trayectorias individuales para las consignas de modo de que esas trayectorias ayuden a rechazar en buena parte perturbaciones que afectan el comportamiento deseado. Se presenta una técnica de control recursivo no lineal basado en Lyapunov para encontrar una ley de control que ayude a resolver el problema de seguimiento. El desempeño de seguimiento es evaluado por alguna norma. Esta tesis plantea una solución al problema de las perturbaciones por un método de control que enfoca el esfuerzo en rechazar la perturbación en un solo lazo mientras desintoniza otros lazos. Al proponer movimientos de consigna como estrategia es fundamental garantizar que esas consignas modificadas sean las apropiadas. Su cálculo puede ser muy complejo si el grado de incertidumbre en la perturbación es elevado. Para cumplir con estas garantías se encuentra un conjunto admisible de consignas que rechaza de forma óptima la perturbación y al mismo tiempo no viola las restricciones ni desestabiliza el sistema. Esta tesis se fundamenta en las desigualdades lineales matriciales, LMI, y el trabajo permitió dar respuestas que por otros métodos eran muy difíciles de probar. Las LMI permiten hacer complejos planteamientos multivariable, con algunas modificaciones describen espacios no lineales. Como herramienta de optimización su eficacia es muy buena, ya que trata problemas convexos y no convexos. Se propone una modificación al esquema de control descentralizado de sistemas multivariable con un procedimiento poco invasivo, que sin retirar los controladores PID mejore su desempeño. Al ser esos procesos muy difíciles de controlar se propone un cambio en el paradigma que actualmente se aplica en la teoría de control. El control tradicional de dinámica múltiple controla la integridad de todas las variables de un proceso. Esta conducta rígida obliga a hacer un enorme esfuerzo, que es innecesario si se considera que la dinámica del proceso tolera variaciones en otras variables menos importantes. Este es un hecho que se evidencia en la práctica: Es suficiente controlar la variable que se relaciona directamente con la calidad del producto que se factura. Otro cambio de paradigma en esta propuesta consiste en evitar que una dinámica entre en conflicto con el resto del proceso, ya que esa situación origina inestabilidad en un sistema. Para atender situaciones conflictivas es acertado resolverlas por colaboración de los agentes involucrados. Se propone entonces el control colaborativo de procesos de dinámica múltiple en sistemas que inicialmente operan con unidades de control del tipo PID y atienden de forma aislada las dinámicas más representativas de un proceso. El método propuesto se inspira en una observación que se da en control de procesos complejos de múltiples dinámicas acopladas, donde los operadores logran mejorar el desempeño de un proceso haciendo pequeños retoques manuales en las consignas de los controladores. En esta propuesta un exosistema, llamado control colaborativo, mueve las consignas de forma óptima sin intervención humana, procurando un buen desempeño y logrando una solución con valor agregado. Con esta propuesta se mejora el desempeño y no es necesario remplazar los controladores PID que han demostrado que trabajan aceptablemente bien

Control colaborativo de dinámicas múltiples

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