Diseño e implementación de un controlador PID difuso adaptativo predictivo mediante la técnica de horizonte móvil PDF Download
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Author: Renato Álvaro Matos Concha
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Author: Renato Álvaro Matos Concha
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Author: Joel Castillo Gómez
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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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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: Michael A Johnson
Publisher: Springer
ISBN: 9781849968973
Category : Technology & Engineering
Languages : en
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The effectiveness of proportional-integral-derivative (PID) controllers for a large class of process systems has ensured their continued and widespread use in industry. Similarly there has been a continued interest from academia in devising new ways of approaching the PID tuning problem. To the industrial engineer and many control academics this work has previously appeared fragmented but a key determinant of this literature is the type of process model information used in the PID tuning methods. PID Control presents a set of coordinated contributions illustrating methods, old and new, that cover the range of process model assumptions systematically. After a review of PID technology, these contributions begin with model-free methods, progress through non-parametric model methods (relay experiment and phase-locked-loop procedures), visit fuzzy-logic- and genetic-algorithm-based methods; introduce a novel subspace identification method before closing with an interesting set of parametric model techniques including a chapter on predictive PID controllers. Highlights of PID Control include: an introduction to PID control technology features and typical industrial implementations; chapter contributions ordered by the increasing quality of the model information used; novel PID control concepts for multivariable processes. PID Control will be useful to industry-based engineers wanting a better understanding of what is involved in the steps to a new generation of PID controller techniques. Academics wishing to have a broader perspective of PID control research and development will find useful pedagogical material and research ideas in this text.
Author: Miriam Betsabé González Conzuelo
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Uno de los problemas que se tiene en la industria es que no siempre es posible el monitoreo de las variables del proceso, lo cual dificulta el control de las más importantes. Para realizarlo es necesario instrumentar el proceso, y un equipo de cómputo que permita el monitoreo y control. En este trabajo se realiza el desarrollo e implementación de estrategias de control en un proceso real para establecer el control de temperatura en un intercambiador de calor. Para ello fue necesario desarrollar la comunicación entre un sistema de adquisición de datos y una computadora. Se desarrolló una interface hombre-máquina que permite el monitoreo y control de las variables del proceso. Se implementaron dos controladores, un controlador PID y un controlador PI-Difuso. El controlador difuso desarrollado se diseñó con base al método de prueba y error. El controlador PID se ha sintonizado heurísticamente. Se realizaron experimentos en tiempo real, modificando de forma heurística los parámetros de los controladores para encontrar el mejor desempeño del proceso ante cambios en referencia y perturbaciones. Se define el diseño de los experimentos a realizar para probar la operabilidad de la interfaz y se comparó el desempeño de los controladores. Se comprobó el funcionamiento y operabilidad de una interface hombre-máquina que permite el monitoreo y control de las variables de un intercambiador de calor. Se realizó un análisis sobre la confiabilidad del sistema implementado.
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.
Author: César Chávez Cornejo
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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.
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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: Andreas S. Weigend
Publisher: Routledge
ISBN: 042997227X
Category : Social Science
Languages : en
Pages : 665
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The book is a summary of a time series forecasting competition that was held a number of years ago. It aims to provide a snapshot of the range of new techniques that are used to study time series, both as a reference for experts and as a guide for novices.
Author: Ralph Leon Beals
Publisher: New York : Macmillan
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Category : Anthropology
Languages : en
Pages : 824
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