Una metodología para la identificación integrada con el diseño de controladores imc-pid

Abstract

Este artículo describe, en forma de tutorial, una metodología integrada para la identificación y diseño de controladores comenzando con el modelado dinámico basado en datos de planta, y concluyendo con la sintonía de parámetros para controladores de tipo PID de elevadas prestaciones. Al integrar el paso de identificación con el diseño de controladores, el método logra demostrar una funcionalidad que es muy deseada por la comunidad de control industrial. Los pasos principales en esta metodología son: diseño experimental, estimación de modelos tipo ARX de alto orden, y reducción de modelos relevantes al control que están de acuerdo con leyes de sintonía IMC-PID. Cuando se utiliza una entrada de excitación persistente, el estimado del modelo ARX de alto orden es consistente, lo cual hace que el método sea atractivo como modelo intermedio para estimación de modelos de bajo orden relevantes al control. Además, el bajo esfuerzo computacional asociado con la estimación de modelos ARX significa que se pueden usar eficazmente métodos estadísticos sencillos (tales como la validación cruzada) para determinar una estructura adecuada para el modelo ARX sin mucha intervención por parte del usuario. La metodología se ilustra en el caso de una planta con retardo sujeta a una perturbación con elevada deriva.