Diseño e implementación de un controlador adaptativo predictivo modular y su aplicación en una estrategia avanzada de control PDF Download
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Author: Joel Castillo Gómez
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Category :
Languages : es
Pages : 168
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Book Description
En este trabajo de tesis se implementó un controlador adaptativo predictivo modular y reconfigurable en una plataforma tecnológica de programación. Dichas características permiten aplicar el controlador en diversos sistemas o aplicaciones de control. La motivación de realizar este trabajo de tesis surge de la necesidad de tener sistemas de control que cada vez cumplan mejor los objetivos de control ya que los sistemas convencionales, como el PID, en ocasiones no cumplen con los estándares de calidad requeridos para las aplicaciones industriales. Además, con la teoría de control clásico avanzada y la llegada de la computadora como sistema digital surge la posibilidad de aplicar dicha teoría en sistemas discretos. Una de estas tecnologías relativamente nuevas es el control adaptativo predictivo experto. Dicha estrategia tiene fundamento en la estrategia de control predictivo pero incorpora la adaptación en línea del controlador y el conocimiento experto del sistema en el que se aplique el controlador. En el presente trabajo se exponen los conceptos básicos de esta estrategia de control haciendo énfasis en la implementación específica que se realizó. La implementación realizada se basa en el control adaptativo predictivo, pero se realizó una mejora al introducir el tiempo de retardo como parámetro del controlador. Aunque no se implementó el componente experto como parte del controlador, éste se desarrolló en una plataforma tecnológica que permitirá modificar el controlador en trabajos futuros. Posteriormente se muestra la implementación del controlador y su interfaz gráfica que permite configurar el controlador para diversas aplicaciones. Adicionalmente, se presentan al lector una serie de aplicaciones de control en simulación utilizando el controlador desarrollado mostrando algunas características importantes de su comportamiento ante la variación de los parámetros del controlador. El objetivo de estas pruebas no es mostrar que el control adaptativo predictivo experto es mejor que otras estrategias de control, pues éste tema en particular ya ha sido abordado en otros estudios de tesis, por ejemplo en [14]. Con éstas aplicaciones se valida la implementación modular y la mejora del algoritmo en su manejo del tiempo muerto. Las aplicaciones realizadas consisten en el control de un sistema de primer orden y de un sistema de fase no mínima con la estrategia de control adaptativo predictivo. También se introduce la aplicación del controlador desarrollado en una estrategia de control avanzado conocida como Cascada, permitiendo observar la ventaja de la modularidad del controlador. El trabajo desarrollado es innovador ya que permite la exploración de diversas estrategias de control tal como la estrategia cascada, pues permite la extensión en las aplicaciones al uso de dos o más controladores basados en la estrategia de control adaptativo predictivo.
Author: Joel Castillo Gómez
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Languages : es
Pages : 168
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En este trabajo de tesis se implementó un controlador adaptativo predictivo modular y reconfigurable en una plataforma tecnológica de programación. Dichas características permiten aplicar el controlador en diversos sistemas o aplicaciones de control. La motivación de realizar este trabajo de tesis surge de la necesidad de tener sistemas de control que cada vez cumplan mejor los objetivos de control ya que los sistemas convencionales, como el PID, en ocasiones no cumplen con los estándares de calidad requeridos para las aplicaciones industriales. Además, con la teoría de control clásico avanzada y la llegada de la computadora como sistema digital surge la posibilidad de aplicar dicha teoría en sistemas discretos. Una de estas tecnologías relativamente nuevas es el control adaptativo predictivo experto. Dicha estrategia tiene fundamento en la estrategia de control predictivo pero incorpora la adaptación en línea del controlador y el conocimiento experto del sistema en el que se aplique el controlador. En el presente trabajo se exponen los conceptos básicos de esta estrategia de control haciendo énfasis en la implementación específica que se realizó. La implementación realizada se basa en el control adaptativo predictivo, pero se realizó una mejora al introducir el tiempo de retardo como parámetro del controlador. Aunque no se implementó el componente experto como parte del controlador, éste se desarrolló en una plataforma tecnológica que permitirá modificar el controlador en trabajos futuros. Posteriormente se muestra la implementación del controlador y su interfaz gráfica que permite configurar el controlador para diversas aplicaciones. Adicionalmente, se presentan al lector una serie de aplicaciones de control en simulación utilizando el controlador desarrollado mostrando algunas características importantes de su comportamiento ante la variación de los parámetros del controlador. El objetivo de estas pruebas no es mostrar que el control adaptativo predictivo experto es mejor que otras estrategias de control, pues éste tema en particular ya ha sido abordado en otros estudios de tesis, por ejemplo en [14]. Con éstas aplicaciones se valida la implementación modular y la mejora del algoritmo en su manejo del tiempo muerto. Las aplicaciones realizadas consisten en el control de un sistema de primer orden y de un sistema de fase no mínima con la estrategia de control adaptativo predictivo. También se introduce la aplicación del controlador desarrollado en una estrategia de control avanzado conocida como Cascada, permitiendo observar la ventaja de la modularidad del controlador. El trabajo desarrollado es innovador ya que permite la exploración de diversas estrategias de control tal como la estrategia cascada, pues permite la extensión en las aplicaciones al uso de dos o más controladores basados en la estrategia de control adaptativo predictivo.
Author: Antonio Salinas Martínez
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Languages : es
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En este trabajo de investigación se desarrollaron dos controladores modulares con estrategia adaptativa – predictiva, uno para el caso de sistemas con una entrada – una salida (SISO por sus siglas en inglés “Single Input – Single Output”) y otro para el caso de sistemas con múltiples entradas – múltiples salidas (MIMO por sus siglas en inglés “Multiple Input – Multiple Output”). En el presente trabajo se exponen los conceptos básicos de la estrategia CAP para sistemas SISO y sistemas MIMO, haciendo énfasis en la implementación específica que se realizó. Se muestran los resultados obtenidos al implementar las estrategias en distintos procesos con diversas dinámicas de interés para un investigador en el área de control. Estos resultados están basados en distintas pruebas como cambios en referencia, dinámicas variantes en el tiempo, ruido en la señal de control y distintos horizontes de predicción. La finalidad central de este trabajo es de validar el desempeño del esquema de control multivariable propuesto, utilizando sistemas simulados en la plataforma AspenTech HYSYS como nuevo concepto de prueba, la cual permita representar modelos dinámicos de una forma más realista tomando en cuenta las diversas ecuaciones físicas, químicas y matemáticas que rigen su comportamiento.
Author: Manuel Gustavo Delgado Garza
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Languages : es
Pages : 209
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El objetivo del trabajo es diseñar e implementar estrategias avanzadas de control utilizando controladores adaptativos predictivos. En el trabajo, se analiza el efecto operacional de los principales parámetros de los controladores adaptativos predictivos ADEX usados en aplicaciones industriales. Adicionalmente, se implementan estrategias avanzadas de control para analizar la forma en que interactúan dentro de una estrategia de control. Se proporcionan pautas generales para implementar diversas estrategias basadas en controladores adaptativos predictivos usadas para distintos tipos de procesos uni y multivariables variantes en el tiempo y se contrasta el desempeño de estas estrategias de control avanzado frente a esquemas convencionales de control.
Author: Juan M. Martín Sánchez
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ISBN: 9788436250947
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Languages : es
Pages : 533
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En la tesis se aborda el estudio de las técnicas de Control Adaptativo, así como de los algoritmos necesarios para el diseño de un controlador de este tipo y de los requerimientos que se deben cumplir en la implementación del mismo en el caso monovariable. En la tesis se incluye, además de una introducción al diseño e implementación de los sistemas de control adaptativo, la presentación de una serie de algoritmos de control determinista (entre ellos figuran: control robusto, control predictivo) de identificación (mínimos cuadrados) y de supervisión (de la estimación de parámetros, de diseño del controlador y del comportamiento en bucle cerrado). En cada caso se incluyen simulaciones o control en tiempo real con plantas externas al computador para probar métodos de diseño propuestos, como en el caso del control robusto, métodos de supervisión del control adaptativo para la resolución de problemas en la identificación y el diseño ..., así como realizar comparaciones entre los mismos. Se incluyen asimismo técnicas de filtrado de perturbaciones, filtrado de outliers o implicaciones aritméticas, entre otras, para la resolución de problemas de interface o implementación que se pueden presentar.
Author: César Chávez Cornejo
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Languages : es
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Partiendo de una función de costo se genera una ley de control predictivo mas sencilla para un sistema multivariable, con mecanismo de adaptación por minimo cuadrados. Este trabajo se enfocará a desarrollar un controlador que sea capaz de considerar las dinámicas de un sistema de múltiples entradas y múltiples salidas a fin de obtener mejores resultados en el desempeño del sistema. Nos concentraremos en los sistemas lineales de dinámicas variantes en tiempo, es decir; la relación entre todas las entradas y todas las salidas del sistema deberá ser lineal y al mismo tiempo, la dinámica entre las mismas podrá variar en tiempo o permanecer estática.
Author: Juan M. Martín Sánchez
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ISBN: 9788436217063
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Languages : es
Pages : 427
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Author: Renato Álvaro Matos Concha
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Languages : es
Pages : 0
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Author: Mikel Sukia
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ISBN: 9781512179194
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Languages : es
Pages : 158
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El objetivo principal de esta tesis está dirigido al diseño de una estrategia de control adaptativo-predictivo basada en redes neuronales para el control de sistemas no lineales. Con el objeto de realizar el control se emplea una red neuronal que ejerce de modelo de la planta y otra red que ejerce las labores de controlador. El ajuste de los parámetros de la primera se realiza fuera de línea, quedando fuera del marco de esta tesis su adaptación en línea y asumiendo que con la información adecuada se puede disponer de un correcto modelo. La red neuronal que ejerce de controlador en cambio se adapta en línea en base al funcionamiento que el lazo presenta. Para poder realizar esta adaptación se realiza una modificación del algoritmo de entrenamiento dentro de la estrategia adaptativo-predictiva presentada. Esta modificación hace uso de la información que proporciona la red neuronal identificadora, que además de la predicción del comportamiento del sistema proporciona las derivadas parciales de entrada/salida necesarias en el entrenamiento del controlador. Dentro de la estrategia y del algoritmo de entrenamiento se ha trabajado en la formalización de los aspectos de la estabilidad del lazo de control. Esta estrategia ha sido probada en varios casos de uso y presentada en diversos foros tanto nacionales como internacionales.
Author: Ariel Amador Cano Salazar
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Languages : es
Pages : 195
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Con este trabajo de tesis, presentado como requisito para la obtención del grado de Maestro en Ciencias en Automatización, se busca evaluar el desempeño de un controlador adaptativo predictivo ante procesos con comportamiento de fase no mínima. Primeramente, se muestran los conceptos básicos que se involucran en la estrategia de control adaptativo predictivo así como algunos ejemplos que permiten un mejor entendimiento de los mismos. La implementación del sistema de control en tiempo real se lleva a cabo utilizando la plataforma de desarrollo ADEX COP, la cual permite al usuario realizar de manera sencilla la configuración de todos los parámetros de un sistema de control adaptativo predictivo. Se realizan simulaciones computacionales para medir el desempeño del sistema de control con procesos de fase no mínima haciendo énfasis en la selección del horizonte de predicción y los parámetros del modelo de referencia. De la misma manera, se implementa un sistema de control en tiempo real con un proceso de temperatura con comportamiento de fase no mínima. Se utiliza un sistema de comunicación basado en Ethernet mediante el estándar OPC con un PLC Quantum Telemecanique de Schneider Electric. Finalmente se exponen las conclusiones que se derivan del presente trabajo de tesis así como recomendaciones de trabajos futuros.
