Robust control through robusntness enhancement. Control Configurations And Two-Step Design Approaches

Resumen

En aquesta Tesi es proposa una nova estructura de control amb l'objectiu de solucionar el conflicte entre rendiment i robustesa en l'esquema de realimentació tradicional. La teoria matemàtica de la factorització coprimera permet proposar un configuració de control basada en observador. És el que es denomina configuració Observador-Controlador i es fa servir de diferents maneres. La primera proposta enfoca la millorar les prestacions de robustesa com a una alternativa al disseny d'un controlador robust. Amb la intenció d'aconseguir un bon rendiment en presència de pertorbacions i d'incerteses procedim de la següent manera: en primer lloc, dissenyem un sistema de control per realimentació estàndard per tal de satisfer els requeriments de seguiment a referència; en segon lloc, millorem les propietats de robustesa sense alterar les propietats de seguiment del sistema de control inicial. Aquesta estratègia es basa en la generació d'un complement pel sistema de control nominal mitjançant una estructura fonamentada en la configuració Observador-Controlador. Els sistema de control resultant funciona de tal manera que la planta estarà controlada només pel controlador per realimentació nominal quan no hi hagi ni incerteses ni pertorbacions externes i el controlador per a la robustificació estarà actiu només en presencia de incerteses i/o pertorbacions externes. La segona proposta afronta l'objectiu d'aconseguir un bon rendiment en presència de pertorbacions i d'incerteses. En aquest cas, desenvolupen un controlador de dos graus de llibertat (2-DOF) i procedim de la següent manera: primer, dissenyem un sistema de control per realimentació basat en observador per tal de garantir un nivell mínim d'estabilitat robusta; segon, dissenyem un prefiltre per tal de garantir robustesa en les propietats de llaç obert. Malgrat les dues propostes no es basen en una reformulació en termes del factor de Youla, es possible fer una parametrització basada en Youla per tal de caracteritzar el conjunt de tots els observadors per una planta nominal. En essència, les dues propostes es poden veure com a estructures de dos graus de llibertat. Tot i que l'esquema de la primera proposta no s'adapta a una estructura de 2-DOF clàssica, amb un prefiltre i una part per realimentació, podem considerar-la com a tal pel fet que aconsegueix una complerta separació de propietats. En aquest cas, el controlador inicial s'ocupa de les especificacions de seguiment a referència per a la planta nominal i el controlador per a la robustificació s'encarrega de la millora, si cal, les prestacions de robustesa nominals.

Fecha de lectura	18 jul 2003
Idioma original	Indefinido/desconocido
Supervisor	Ramon Vilanova Arbos (Director/a)