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Conformación de bucles en H-infinito

El modelado de bucle H-infinito es una metodología de diseño en la teoría de control moderna . Combina la intuición tradicional de los métodos de control clásicos, como la integ...

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El modelado de bucle H-infinito es una metodología de diseño en la teoría de control moderna . Combina la intuición tradicional de los métodos de control clásicos, como la integral de sensibilidad de Bode , con técnicas de optimización H-infinito para lograr controladores cuyas propiedades de estabilidad y rendimiento se mantienen a pesar de las diferencias acotadas entre la planta nominal asumida en el diseño y la planta real encontrada en la práctica. Esencialmente, el diseñador del sistema de control describe la capacidad de respuesta y las propiedades de supresión de ruido deseadas ponderando la función de transferencia de la planta en el dominio de la frecuencia ; la "forma de bucle" resultante se "robusta" mediante optimización. La robustez generalmente tiene poco efecto en frecuencias altas y bajas, pero la respuesta alrededor del punto de cruce de ganancia unitaria se ajusta para maximizar los márgenes de estabilidad del sistema. El modelado de bucle H-infinito se puede aplicar a sistemas de múltiples entradas y múltiples salidas (MIMO).

La conformación de bucles H-infinito se puede realizar utilizando software disponible comercialmente. [ 1 ]

La conformación de bucles H-infinito se ha implementado con éxito en la industria. En 1995, R. Hyde, K. Glover y GT Shanks publicaron un artículo [ 2 ] que describe la aplicación exitosa de la técnica a una aeronave VTOL . En 2008, DJ Auger, S. Crawshaw y SL Hall publicaron otro artículo [ 3 ] que describe una aplicación exitosa a un rastreador de radar marino orientable , señalando que la técnica tenía los siguientes beneficios:

  • Fácil de aplicar : el software comercial se encarga de los cálculos matemáticos complejos. 
  • Fácil de implementar : se pueden utilizar funciones de transferencia estándar y métodos de espacio de estados. 
  • Conectar y usar : no es necesario realizar ajustes en cada instalación. 

Una metodología de diseño estrechamente relacionada, desarrollada casi al mismo tiempo, se basó en la teoría de la métrica de brecha. [ 4 ] Se aplicó en 1993 para diseñar controladores para amortiguar vibraciones en grandes estructuras flexibles en la Base de la Fuerza Aérea Wright-Patterson y el Laboratorio de Propulsión a Chorro . [ 5 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ The MathWorks, Inc. Síntesis de controladores multivariables robustos. Archivado el 12 de octubre de 2007 en Wayback Machine . Consultado el 16 de septiembre de 2007.
  2. ↑ Revista de Ingeniería Informática y de Control, 6(1):11–16
  3. ↑ Actas de la Conferencia Internacional UKACC sobre Control 2008
  4. ↑ Robustez óptima en la métrica de brecha, IEEE Transactions on Automatic Control, 35:673-686, junio de 1990.
  5. ↑ Buddie S., Georgiou TT, Ozguner U. y Smith MC, Experimentos con estructuras flexibles en JPL y WPAFB, International Journal of Control, 58(1): 1-19, 1993.

Lecturas adicionales

  • Auger, DJ, Crawshaw, S., y Hall, SL (2008). Control robusto H-infinito de un rastreador de radar marino orientable. En Actas de la Conferencia Internacional UKACC sobre Control 2008. Manchester: UKACC.
  • Chiang, R., Safonov, MG, Balas, G., y Packard, A. (2007). Robust Control Toolbox , 3.ª ed. Natick, MA: The Mathworks, Inc.
  • Glad, T. y Ljung, L. (2000). Teoría de control: métodos multivariables y no lineales . Londres: Taylor & Francis.
  • Georgiou TT y Smith MC, Sistemas lineales y robustez: un punto de vista gráfico, en Lecture Notes in Control and Information Sciences, Springer-Verlag, 1992, 183, pp.  114–121.
  • Georgiou TT y Smith MC, Enfoques topológicos para la robustez, Lecture Notes in Control and Information Sciences, 185, pp.  222–241, Springer-Verlag, 1993.
  • Hyde, RA, Glover, K. y Shanks, GT (1995). Primer vuelo VSTOL de una ley de control H-infinito. Computing and Control Engineering Journal , 6(1):11–16.
  • McFarlane, DC y Glover, K. (1989). Diseño de controladores robustos utilizando descripciones de plantas con factor coprimo normalizado (Notas de clase en control y ciencias de la información) , 1.ª ed. Nueva York: Springer.
  • Vinnicombe, G. (2000). Incertidumbre y retroalimentación: modelado de bucles H-infinito y la métrica V-Gap , 1.ª ed. Londres: Imperial College Press.
  • Zhou, K., Doyle, JC y Glover, K. (1995). Control robusto y óptimo . Nueva York: Prentice-Hall.
  • Zhou, K. y Doyle, JC (1998). Fundamentos del control robusto . Nueva York: Prentice-Hall.