Sistemas de control basados en reset: Aplicaciones en sistemas con retardos

Financiado por el Ministerio de Ciencia y Tecnología.

Proyecto Coordinado, Universidades de Murcia y Vigo

Objetivos

El objeto del proyecto es investigar nuevas técnicas de control que permitan superar las limitaciones fundamentales de los controladores lineales, con particular interés en los procesos sometidos a retardos. Se trata de conseguir mejores prestaciones de los sistemas de control en términos de velocidad de respuesta y márgenes de estabilidad, utilizando para ello sistemas de control fácilmente implementables y con una características de robustez adecuadas.

Siendo este objetivo claramente ambicioso, la línea de trabajo que se propone es desarrollar una clase de sistemas híbridos que se basan el concepto de reset control. Este concepto, aunque se desarrolló en los años 50 con el integrador de Clegg, y ha seguido desarrollos posteriores hasta nuestros días, no ha sido llevado a la práctica debido principalmente a problemas de estabilidad: una acción reset puede mejorar, pero también puede empeorar e incluso inestabilizar un sistema de control lineal predefinido. Uno de los objetivos de este proyecto es desarrollar la teoría que garantice el uso del reset control para mejorar las prestaciones y la robustez de un sistema de control lineal previamente definido. Se proponen para ello el uso de dos herramientas complementarias entre sí: por un lado la Teoría de la Realimentación Cuantitativa (QFT), y la teoría de estabilidad de sistemas no lineales.

Se plantean también como objetivo del proyecto los aspectos de implementación de los controladores, incluyendo el estudio del efecto de no linealidades duras tales como saturación, etc,, así como su aplicación práctica en dos plantas experimentales: un sistema de teleoperación y una planta piloto para control de procesos. En ambos casos, la existencia del retardo es un componente esencial.

Para abordar la investigación propuesta se plantea la participación de dos grupos de investigación especialistas en QTF y Control No Lineal (Univ. Murcia y Univ. de Vigo), tomando como antecedentes los resultados alcanzados en los proyectos de investigación CICYT TAP1996-0671 (96-98), CICYT TAP96-1184 (96-99), CICYT TAP99-0926 (99-02), MCYT DPI2000-1218 (00-03), UNION EUROPEA-TMR ERBFMRX CT97-0137 (98-02), y como punto de partida más inmediato los resultados alcanzados en el proyecto MCYT DPI2004-07670 (04-07) : «Control robusto de sistemas con retardos: aplicaciones en control de procesos y teleoperación».

El proyecto solicitado plantea líneas de investigación y también de transferencia tecnológica, como continuación de los trabajos realizados por los grupos participantes en los últimos diez años, habiendo participado ambos grupos en proyectos coordinados en los últimos cinco años. Desde el punto de vista de transferencia tecnológica, la industria de procesos es un claro objetivo para la aplicación de los resultados. El Centro Tecnológico Nacional de la Conserva y la Alimentación, El Centro Tecnológico del Metal, y la empresa MTORRES Ingeniería de Procesos, centros con los que los grupos participantes tienen contratos de investigación, serán observadores con participación activa en el proyecto que se plantea.