Identificación de sistemas en lazo cerrado basada en una estrategia híbrida AGA-Simplex

Resumen

La identificación de sistemas continuos en lazo cerrado, que puede ser enfocada como un problema de optimización no lineal, puede resultar de difícil solución mediante métodos convencionales. En este artículo se presenta una estrategia híbrida basada en un Algoritmo Genético Adaptable y el método Simplex, que resulta en una solución satisfactoria para dicho problema. Se compara la propuesta con otras técnicas reportadas en la literatura. Tres ejemplos exponen el desempeño del método: identificación de una dinámica de orden elevado; identificación de una dinámica de segundo orden inestable en lazo abierto; y estimación de parámetros en sistemas de generación eléctrica. Los resultados de simulación muestran que la propuesta es un método robusto para la identificación de sistemas en lazo cerrado.

Abstract

Closed-loop identification of continuous systems, which can be considered as a nonlinear optimization problem, may result in a difficult solution problem when conventional methods are used. In this paper it is presented a hybrid strategy based on an Adaptive Genetic Algorithm and the Simplex method, that results in a satisfactory solution for this problem. The proposal is compared with other techniques reported in the literature. Three examples show the performance of the method: identification of high order dynamics; identification of unstable second order dynamics in open-loop; and parameter estimation in power generation systems. Simulation results show that the proposed is a robust method for close-loop system identification.

Referencias no citadas

Aguado and Cipriano, 2009, Alfaro, 2003, Aliprantis et al., 2006, Ananth and Chidambaram, 1999, Åström and Hägglund, 1984, Åström and Hägglund, 2006, Back, 1996, Baker, 1987, de Barros Fontes et al., 2012, Boza et al., 2005, Butcher, 2002, Cao et al., 2012, Chen, 1989, Cong et al., 2010, Forssell and Ljung, 1999, Goldberg, 1989, Granado et al., 2004, Han and de Callafon, 2011, Haro, 2008, Ho et al., 1995, Holland, 1975, IEEE, 1992, Jorgensen and Lee, 2001, Jutan and Rodríguez, 1984, Landau and Karimi, 1999, Lee and Sung, 1993, Lee, 1989, Ljung and Forssell, 1999, Mathews and Fink, 2004, Michalewicz, 1996, Mikleš and Fikar, 2007, Mitchell, 1999, Mohamed and Radhi, 2005, Muhlenbein and Schlierkamp, 1993, Nelder and Mead, 1965, Ogata, 1997, Parikh et al., 2012, Pasadyn et al., 1999, Pouliquen et al., 2012, Pramod and Chidambaram, 2000, Rajinikanth and Latha, 2009, Rajinikanth and Latha, 2010, Rivera et al., 1986, Shardt and Huang, 2011, Skogestad, 2003, Spendley et al., 1962, Strejc, 1959, Sun and Zhu, 2012, Tanda and Aguado, 2012, Tóth et al., 2012, Tufa et al., 2010, Van den Hof, 1998, Whorton, 2004, Wu et al., 2012, Yuan et al., 1996, Yuwana and Seborg, 1982, Zheng, 1996, Zhu, 2003 and Ziegler and Nichols, 1942.