Diseño de controladores de orden fraccionario utilizando el diagrama PM
Autores: Garrido, Santiago; Monje, Concepción A.; Martín, Fernando; Moreno, Luis
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Modelado
Ajuste de controlador
Sistemas no racionales
Diagrama de fase y magnitud
Controlador PID de orden fraccionario
Conceptos de computación evolutiva
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
Este trabajo presenta un método de modelado y ajuste de controladores para sistemas no racionales. Primero, se propone una herramienta gráfica donde las funciones de transferencia se representan en un espacio de cuatro dimensiones. La magnitud se representa en decibelios como la tercera dimensión y se aplica un código de color para representar la fase en una cuarta dimensión. Esta herramienta, llamada diagrama de Fase Magnitud (PM), permite al usuario obtener visualmente la fase y la magnitud que deben agregarse a un sistema para cumplir con algunas especificaciones de diseño de control. La aplicación del diagrama PM a sistemas con funciones de transferencia no racionales se discute en este documento. Se calcula un controlador PID de orden fraccionario para controlar diferentes sistemas no racionales. El método de ajuste, basado en conceptos de computación evolutiva, se basa en una función de costo que define el comportamiento en el dominio de la frecuencia. El valor del costo se lee en el diagrama PM para estimar el controlador óptimo. Para validar la contribución de esta investigación, se han considerado cuatro sistemas de referencia no racionales diferentes. El método propuesto contribuye primero a un modelado más simple y gráfico de estos sistemas complejos, y segundo a proporcionar una herramienta efectiva para abordar el problema de control no resuelto de estos sistemas.
Descripción
Este trabajo presenta un método de modelado y ajuste de controladores para sistemas no racionales. Primero, se propone una herramienta gráfica donde las funciones de transferencia se representan en un espacio de cuatro dimensiones. La magnitud se representa en decibelios como la tercera dimensión y se aplica un código de color para representar la fase en una cuarta dimensión. Esta herramienta, llamada diagrama de Fase Magnitud (PM), permite al usuario obtener visualmente la fase y la magnitud que deben agregarse a un sistema para cumplir con algunas especificaciones de diseño de control. La aplicación del diagrama PM a sistemas con funciones de transferencia no racionales se discute en este documento. Se calcula un controlador PID de orden fraccionario para controlar diferentes sistemas no racionales. El método de ajuste, basado en conceptos de computación evolutiva, se basa en una función de costo que define el comportamiento en el dominio de la frecuencia. El valor del costo se lee en el diagrama PM para estimar el controlador óptimo. Para validar la contribución de esta investigación, se han considerado cuatro sistemas de referencia no racionales diferentes. El método propuesto contribuye primero a un modelado más simple y gráfico de estos sistemas complejos, y segundo a proporcionar una herramienta efectiva para abordar el problema de control no resuelto de estos sistemas.