Control descentralizado y medidas de interacción

[Resumen del autor]

Un esquema de control restringido en estructura, a diferencia de un esquema de control centralizado, es todo aquel que incorpora limitaciones respecto a qué señales medi<U+00AD>das afectan a qué variables de control, lo que a su vez limita las posibilidades de resultados. Sin embargo, también tiene ventajas, ya que un menor número de contro<U+00AD>ladores facilita su ajuste y mantención, especialmente para el caso de controladores diagonales o diagonales por bloques, denominados genéricamente como controladores descentralizados. En esta tesis se desarrollan nuevas estrategias para el estudio de las distintas estructuras de control aplicables a un proceso multivariable para así poder predecir el comportamiento de un sistema de control con una estructura dada sin la necesidad de conocer explícitamente su expresión. Por una parte, se extiende el concepto de modos fijos, que corresponden a aquellos modos del proceso que no pueden ser modificados producto de la estructura de control empleada. Así se introduce la idea de modos cuasi fijos con lo cual se da un carácter relativo al concepto de modo fijo, obteniéndose una medida del grado de dificultad de alterar el comportamiento de los modos de un proceso para una estructura de control dada. También se recurre a los gramianos de controlabilidad y observabilidad de un proceso multivariable. Se establece la propiedad de la descomposición de gramianos, resultando una medida de la importancia de los distintos elementos que forman a un sistema multivariable. Así, se genera una medida que permite seleccionar entre todos los posibles lazos de realimentación de un esquema de control, aquellos que hacen un mayor aporte al control del proceso. Finalmente, mediante simulaciones de sistemas de control con distintas estructu<U+00AD>ras, se estudia la relación entre las estrategias propuestas en esta tesis y el desempeño de distintos esquemas de realimentación, tomando además en cuenta sus rangos de frecuencia de operación. Los resultados muestran que las medidas propuestas, en especial la basada en gramianos, permiten predecir qué estructuras de control pro<U+00AD>ducen menores niveles de interacción dependiendo del ancho de banda considerado, superando en este sentido a las técnicas tradicionales, las cuales sólo consideran la respuesta en frecuencia cero de los procesos. Se concluye que las medidas basadas en las ideas de modos cuasi fijos y descom<U+00AD>posición de gramianos son una buena alternativa para el estudio del control de un sistema multivariable a través de esquemas restringidos en estructura. Así, al in<U+00AD>corporar las características dinámicas del proceso, es posible determinar además de la mejor estructura de control para un proceso dado, el rango de frecuencia para el cual esta elección es válida, dato que no se puede obtener a través de las técnicas tradicionales basadas en frecuencia cero.

CONSULTE EN LINEA A TRAVES DE REPOSITORIO INSTITUCIONAL

Tesis (Magister en Ingenieria Electrónica) -- (Ing. Civil Electrónico) -- Prof. guía : Mario Salgado Brocal

h.164-165

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