TEMA 2. CONTROL ANTICIPATIVO. CONTROL AVANZADO DE PROCESOS Prof. M.A. Rodrigo TEMA 3. CONTROL ANTICIPATIVO

Transcripción

1 TEMA 2. CONTOL ANTICIPATIVO

2 . CONTOL PO ETOALIMENTACIÓN FEEDBACK CONTOL 2. CONTOL ANTICIPATIVO FEEDFOWAD CONTOL 2

3 VENTAJAS DEL CONTOL ANTICIPATIVO Atúa ante de qe la ertrbaión halla aetado al itema Adeado ara itema lento on on grande retrao de tranorte No introde inetabilidad en la reeta INCONVENIENTES DEL CONTOL ANTICIPATIVO eqiere de la total identiiaión de toda la ertrbaione qe aetan al itema No ede anlar la ertrbaione no medida E enible a variaione en lo arámetro del roeo eqiere de n onoimiento exato del modelo del roeo 3

4 DISEÑO DE CONTOLADOES ANTICIPATIVOS Para ada ao el ontrolador va a er dierente, anqe el roedimeinto de obtenión e el mimo Exiten do tio de ontrol antiiativo Control antiiativo etátio Control antiiativo dinámio En ambo ao e neeario identiiar al on la oible ertrbaione y al e el objetivo del itema de ontrol 4

5 CONTOL ANTICIPATIVO ESTÁTICO Objetivo de ontrol. El valor de la variable ontrolada y el del nto de onigna deben oinidir en el nevo etado etaionario. Eta etrategia de ontrol no rode ontrol ereto. Proedimiento: º Se obtiene n modelo del roeo qe relaione a la variable a ontrolar on la variable manilada y ertrbaione 2º e introde el objetivo de ontrol en el modelo en orma de eaión 3º e deeja la ley de ontrol y e alia a netro itema 5

6 Vamo a exliar el roedimiento aliado a n ejemlo q, T dt t A h dt = q T t q T t i Q t ρ C q, T i Modelo del roeo amiendo: alida or reboadero adal de alente ontante Pertrbaión: Ti Objetivo del itema de ontrol: mantener la temeratra de alida T en el valor de onigna T T=T Variable manilada: antidad de alor a interambiar Q 6

7 Balane de energía en etado etaionario 0 = q Ti q T Q ρ C Objetivo del ontrol antiiativo T = T Eaión del ontrolador Q = q ρ C T Ti 7

8 q, T q, T i TT - q ρ C T Controlador antiiativo etátio 8

9 CONTOL ANTICIPATIVO DINÁMICO Objetivo de ontrol. Se retenden qe en todo momento la variable de ontrol ete en el valor orreondiente a la eñal de onigna. Eta etrategia de ontrol ede rodir n ontrol ereto i el modelo del itema onidera toda la oible ertrbaione 9

10 Vamo a exliar el roedimiento aliado a n ejemlo q, T dt t A h dt = q T t q T t i Q t ρ C q, T i Modelo del roeo amiendo: alida or reboadero adal de alente ontante Modelo del roeo A h q dt t dt = T t T t i Q q ρ C Modelo del roeo en variable de deviaión A h q dt t dt T t = T t i Q t q ρ C 0

11 Modelo del roeo en dominio de Lalae q C T T ρ = i Q Ah Ah q q Objetivo de ontrol T = T Controlador qe hay qe ontrir íiamente ara onegir ontrol antiiativo dinámio Ah Q = q ρ C T T i q

12 q T q T i TT - q ρ C T A h q Controlador antiiativo dinámio 2

13 Cambio en ertrbaione Tt T Controlador antiiativo dinámio 0 tiemo Tt T Controlador antiiativo etátio 0 tiemo 3

14 Cambio en et oint Tt T Controlador antiiativo dinámio 0 tiemo Tt T Controlador antiiativo etátio 0 tiemo 4

15 m Cállo de la variable de alida en lazo abierto = m Objetivo del ontrol antiiativo = Ley de ontrol m = 5

16 Sitema de ontrol antiiativo genério - m Controlador antiiativo = Fnión de tranerenia orreondiente a la eñal de onigna = Fnión de tranerenia orreondiente al ontrolador rinial 6

17 Sitema de ontrol antiiativo generio oniderando dinámia del elemento de medida y elemento inal - m Controlador antiiativo [ ] = 7

18 8 = Objetivo de ontrol Por tanto [ ] = [ ] 0 = Sitema de ontrol reglatorio 0 = = = Sitema de ontrol ervo 0 = = =

19 9 = = = Eaione de dieño de ontroladore antiiativo

20 Aeto rátio en dieño de ontroladore antiiativo La mayor arte de lo ontroladore antiiativo han de er imlementado on ordenador. Sólo algno itema my enillo e eden lograr or medio de irito analógio = m β α = β α = α Conegible on irito analógio No iemre e oible onegir n ontrol antiiativo = 0.5 0e m e = 0.2e!!!!!!!!!!!! 20

21 CONTOL MIXTO ANTICIPATIVO- ETOALIMENTACIÓN VENTAJAS Atúa ante de qe la ertrbaión halla aetado al itema Adeado ara itema lento on on grande retrao de tranorte No introde inetabilidad en la reeta No neeita identiiar toda la ertrbaione E meno enible qe el antiiativo a lo errore en el modelo E meno enible qe el antiiativo a ambio en lo arámetro. La etrategia de ontrol or retroalimentaión y antiiativo e omlementan eretamente. El únio inonveniente e el ote del itema de ontrol qe amenta notablemente. 2

22 - ε ε m 22

23 - ε ε m 23

24 24 m = eeta de lazo abierto Por álgebra de diagrama de bloqe [ ] [ ] 2 2 m = [ ] = Se ede allar la reeta de lazo errado ara el itema mixto de ontrol En eta nión e mle qe: 2 2 = 2 =

25 La etabilidad del itema de ontrol mixto deende exlivamente del itema de ontrol de retroalimentaión 25