Evaluación de la robustez numérica del control en bucle cerrado de punto flotante basado en análisis de intervalos
Autores: Savi, Filippo; Farjudian, Amin; Buticchi, Giampaolo; Barater, Davide; Franceschini, Giovanni
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Licencia
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Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
Los sistemas basados en electrónica de potencia han penetrado en varios sectores críticos, como la industria, la generación de energía, la transmisión y distribución de energía, y el transporte. En este contexto, el control del sistema, a menudo implementado en unidades de procesamiento en tiempo real, debe cumplir con requisitos estrictos en términos de seguridad y repetibilidad. Dada la creciente complejidad de los algoritmos implementados, la aritmética de punto flotante se está adoptando cada vez más para sistemas de alto rendimiento. Este documento propone evaluar la estabilidad numérica de los algoritmos de control mediante un análisis de intervalos. Se considera el estudio de caso de un accionamiento eléctrico, dada la amplia adopción de tales sistemas y la importancia que tienen para la seguridad de las aplicaciones. En particular, se examinan dos estrategias de control diferentes: el control resonante y la descomposición de espacio vectorial, y un análisis de sensibilidad basado en la técnica propuesta resalta las diferentes características de ambos con respecto a la estabilidad numérica. El método propuesto muestra cómo el control resonante es más robusto a las variaciones de los coeficientes de ganancia del controlador con respecto a la estabilidad numérica, lo que podría convertirlo en la opción preferida para el control de accionamientos eléctricos críticos para la misión.
Descripción
Los sistemas basados en electrónica de potencia han penetrado en varios sectores críticos, como la industria, la generación de energía, la transmisión y distribución de energía, y el transporte. En este contexto, el control del sistema, a menudo implementado en unidades de procesamiento en tiempo real, debe cumplir con requisitos estrictos en términos de seguridad y repetibilidad. Dada la creciente complejidad de los algoritmos implementados, la aritmética de punto flotante se está adoptando cada vez más para sistemas de alto rendimiento. Este documento propone evaluar la estabilidad numérica de los algoritmos de control mediante un análisis de intervalos. Se considera el estudio de caso de un accionamiento eléctrico, dada la amplia adopción de tales sistemas y la importancia que tienen para la seguridad de las aplicaciones. En particular, se examinan dos estrategias de control diferentes: el control resonante y la descomposición de espacio vectorial, y un análisis de sensibilidad basado en la técnica propuesta resalta las diferentes características de ambos con respecto a la estabilidad numérica. El método propuesto muestra cómo el control resonante es más robusto a las variaciones de los coeficientes de ganancia del controlador con respecto a la estabilidad numérica, lo que podría convertirlo en la opción preferida para el control de accionamientos eléctricos críticos para la misión.