La formación de bucle infinito en H 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-infinitypara lograr controladores cuyas propiedades de estabilidad y rendimiento se mantengan a pesar de las diferencias limitadas 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 deseada y las propiedades de supresión de ruido ponderando la función de transferencia de la planta en el dominio de la frecuencia; la 'forma de bucle' resultante se 'robustece' a través de la optimización. La robustificación generalmente tiene poco efecto en las frecuencias altas y bajas, pero la respuesta alrededor del cruce de ganancia unitaria se ajusta para maximizar los márgenes de estabilidad del sistema. La configuración de bucle infinito en H se puede aplicar a sistemas de múltiples entradas y múltiples salidas (MIMO).
La conformación de bucle infinito en H se puede realizar utilizando software disponible comercialmente. [1]
La configuración de bucle infinito H 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 un avión 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 maneja las matemáticas difíciles.
- Fácil de implementar: se pueden utilizar funciones de transferencia estándar y métodos de espacio de estado.
- Plug and play: no es necesario volver a sintonizar instalación por instalación.
Una metodología de diseño estrechamente relacionada, desarrollada aproximadamente al mismo tiempo, se basó en la teoría de la métrica de brecha. [4] Se aplicó en 1993 para diseñar controladores para amortiguar las vibraciones en grandes estructuras flexibles en la Base de la Fuerza Aérea Wright-Patterson y el Laboratorio de Propulsión a Chorro [5]
Ver también
Referencias
- ^ The MathWorks, Inc. Sintetizando controladores multivariables robustos Archivado el 12 de octubre de 2007 en Wayback Machine . Consultado el 16 de septiembre de 2007.
- ^ Revista de ingeniería de control y computación, 6 (1): 11-16
- ^ Actas de la Conferencia Internacional sobre Control de UKACC 2008
- ^ Robustez óptima en la métrica de brecha, IEEE Transactions on Automatic Control, 35: 673-686, junio de 1990.
- ^ Buddie S., Georgiou TT, Ozguner U. y Smith MC, Experimentos de estructura flexible en JPL y WPAFB, International Journal of Control, 58 (1): 1-19, 1993.
Otras lecturas
- Auger, DJ, Crawshaw, S. y Hall, SL (2008). Control robusto H-infinity de un rastreador de radar marino orientable. En Actas de la Conferencia Internacional sobre Control de UKACC 2008 . Manchester: UKACC.
- Chiang, R., Safonov, MG, Balas, G. y Packard, A. (2007). Caja de herramientas de control robusto , 3ª ed. Natick, MA: The Mathworks, Inc.
- Glad, T. y Ljung, L. (2000). Teoría del control: métodos multivariables y no lineales . Londres: Taylor y 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, págs. 114-121.
- Georgiou TT y Smith MC, Enfoques topológicos de la robustez, Notas de conferencias en Ciencias de la información y el control, 185, págs. 222–241, Springer-Verlag, 1993.
- Hyde, RA, Glover, K. y Shanks, GT (1995). VSTOL primer vuelo de una ley de control H-infinito. Revista de Ingeniería de Control y Computación , 6 (1): 11–16.
- McFarlane, DC y Glover, K. (1989). Diseño de controlador robusto utilizando descripciones de plantas de factor coprime normalizado (notas de clase en ciencias de la información y el control) , 1ª ed. Nueva York: Springer.
- Vinnicombe, G. (2000). Incertidumbre y retroalimentación: H-Infinity Loop-Shaping y V-Gap Metric , 1st 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 de un control robusto . Nueva York: Prentice-Hall.