Disen¿o de Sistemas de Control con Restricciones por Realimentacio¿n de Salida Aplicado a un Sistema Hidra¿ulico

Resumen

En este trabajo se presenta el disen¿o de controladores para realimentacio¿n de salida mediante el uso de LMI tratando de satisfacer criterios de desempen¿o H₂, H_∞ y ubicacio¿n de polos. Basa¿ndose en el disen¿o anterior se muestra como obtener los para¿metros de un controlador industrial PID. Los controladores aquí propuestos se aplican a un sistema hidra¿ulico de laboratorio, donde se quiere controlar la altura del líquido en uno de los tanques, manipulando el caudal de entrada en el otro tanque. Mediante simulaciones nume¿ricas se muestra el desempen¿o de la variable controlada y manipulada cuando se implementa un controlador o¿ptimo lineal y un PID industrial sintonizado en base al anterior. Asimismo, se incluyen ensayos experimentales con el sistema de tanques que compara el desempen¿o obtenido por el sistema de control cuando se implementa el controlador PID propuesto con el que se obtiene con otros PIDs ajustados mediante te¿cnicas de sintonizacio¿n tradicionales.

Abstract

This paper presents the controller design for output feedback by using LMI to filfull H₂ and H_∞ performance criteria and pole placement. Based on the above design, it is shown how to compute the parameters of a PID industrial controller. The controllers here proposed are applied to a level control of an hydraulic system of laboratory scale, where the level of one tank is controlled by manipulating the inlet flow to the other tank. Through numerical simulations, it is shown the performance of the controlled and manipulated variables for the linear optimal controller and PID controller are implemented. Also, experimental tests are included with the tank system in order to compare the performance obtained by the control system when the proposed PID controller and another PIDs adjusted by traditional tuning techniques are implemented.

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