Practicas de Diseno de Sistemas Avanzados de

Control: control adaptativo

Abel Alberto Cuadrado Vega

7 de junio de 2006

1. Control Adaptativo

El control adaptativo supone, como caso mas sencillo, un proceso lineal yvariante a controlar. Al ser variante el proceso, los coeficientes de su funcion detransferencia varan con el tiempo. El control adaptativo consiste en la identifi-cacion de parametros del proceso y el calculo de un nuevo regulador, todo elloen tiempo real, siguiendo las variaciones de los parametros y mientras se realizael control.

Un caso semejante de uso de identificacion+calculo del regulador, pero noconsiderado control adaptativo, es el de un proceso lineal e invariante (parame-tros constantes) de parametros desconocidos. Al iniciar el sistema de control sepuede ejecutar un procedimiento unico de identificacion+calculo del regulador,que a partir de ah quedara fijo.

2. Realizacion de la practica

Esta practica se realizara con un ejemplo relacionado con ambos casos:

Un proceso variante: el motor de continua con un lazo interno de controlde velocidad con un regulador continuo proporcional con Kp variante. Ael le aplicamos nuestro lazo externo de control de posicion digital.

MotorReg.

continuo(P)

A/D

D/A

-

posicin

velocidadReguladorcontinuo

(P)

control

Reguladordiscreto

-

K p

referencia

Un sistema de control que permite lanzar en cualquier momento la iden-tificacion y el calculo de un nuevo regulador (de tiempo finito de ordenincrementado).

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La particularidad consiste en que tanto el cambio en los parametros del procesocomo el lanzamiento de la identificacion y calculo del regulador, se hara de formamanual. El cambio de la Kp se realiza con un potenciometro en el modulo PIDcontinuo (con las acciones I y D desactivadas). La identificacion se puede iniciarcon la pulsacion de una tecla en el programa de control (y se puede detenercon la misma tecla). El calculo a partir de los parametros identificados y lasustitucion inmediata del regulador en funcionamiento por este se puede realizarcon la pulsacion de otra tecla (valido tanto mientras esta en funcionamiento laidentificacion, como cuando ya ha sido detenida).

2.1. Consideraciones de uso

2.1.1. Persistencia en la excitacion

En cualquiera de los casos, para permitir la correcta identificacion, la entradadel sistema debe tener una variacion suficiente. En este caso (cadena cerrada) noescogemos directamente la entrada del proceso, sino la referencia del control. Elregulador es el que genera la entrada del proceso y puede influir en la capacidadde la accion de control para excitar todos los modos del proceso.

2.1.2. Factor de olvido

La implementacion de la identificacion usada en esta practica se ha hechocon = 1. Eso quiere decir que en la identificacion intervienen todos los datosdesde que se comenzo la identificacion. Si los parametros del proceso cambiandurante la identificacion el resultado no es correcto.

2.1.3. Punto de funcionamiento

Para que el algoritmo de identificacion funcione correctamente con sistemasno lineales, identificando la funcion de transferencia del sistema linealizado res-pecto a un punto de funcionamiento, dicho algoritmo debe usar por una lado < 1 (los parametros cambian, pero en este caso con el punto de funciona-miento), y por otro debe estimar el punto de funcionamiento y usar valoresde entrada y salida respecto a ese punto de funcionamiento (o bien anadir untermino independiente en la ecuacion en diferencias). El programa de controlusado en esta practica no implementa ninguna de estas caractersticas, as queno se podra usar con sistemas no lineales.

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Control AdaptativoRealizacin de la prcticaConsideraciones de usoPersistencia en la excitacinFactor de olvidoPunto de funcionamiento