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Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial RIAI
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Inicio Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial RIAI Núcleo de Control: Controladores modulares en entornos distribuidos
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Vol. 13. Núm. 2.
Páginas 196-206 (abril - junio 2016)
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Vol. 13. Núm. 2.
Páginas 196-206 (abril - junio 2016)
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Núcleo de Control: Controladores modulares en entornos distribuidos
Control kernel: Modular controllers in distributed environments
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Raúl Simarro
Autor para correspondencia
rausifer@ai2.upv.es

Autor para correspondencia.
, José E. Simó, José Luis Navarro, José-Luis Poza-Luján, Juan-Luis Posadas-Yagüe
Instituto Universitario de Automática e Informática Industrial (ai2). Universitat Politècnica de València, Camino de Vera, no14, 46022, Valencia, España
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Resumen

En este artículo se describe una estrategia de control distribuida, utilizando elementos empotrados, mediante un middleware de control denominado núcleo de control, en el que se implementan controladores digitales de altas prestaciones, diseñados de forma modular, en sistemas con capacidad de cómputo limitada. Se presenta una metodología tanto para la obtención de una métrica que permita la comparación de los distintos modos de funcionamiento ante pérdidas de datos, como para la elección de los parámetros de los controladores a implementar en cada nodo del sistema distribuido de control. Se presentan varios modos de funcionamiento que permite adaptar el sistema desarrollado a distintas situaciones. El trabajo se completa con la implementación de la simulación del sistema distribuido y su prueba sobre un proceso real.

Palabras clave:
Sistemas empotrados
control predictivo basado en modelo
control de sistemas distribuidos
Abstract

In this paper a distributed control strategy described using embedded items, using a control middleware called control kernel, in which high performance digital controllers designed in a modular way, on systems with limited computational capabilities are implemented. A methodology is presented for both obtaining a metric that allows comparison of different modes of operation for any loss of data, and for the choice of parameters of the controllers implemented in each node of the distributed control system. Multi-mode which allows adapting the system developed at different situations arise. The work was completed with the implementation of distributed system simulation and test of a real process.

Keywords:
Embedded systems
model predictive control
distributed control systems.
Referencias
[Albertos et al., 2006]
P. Albertos, A. Crespo, J.E. Simó.
Control Kernel: A key concept in embedded control systems.
4th IFAC Symposium on Mechatronic Systems, (2006),
[Albertos et al., 2005]
P. Albertos, A. Crespo, M. Vallés, I. Ripoll.
Embedded Control Systems: Some Issues and Solutions.
16th IFAC World Congress,
[Baliga and Kumar, 2005]
G. Baliga, P.R. Kumar.
A middleware for control over networks.
Proceedings of the IEEE Conference on Decision & Control, including the Symposium on Adaptive Processes,
[Beltrán et al., 2014]
J.L. Beltrán, L. Calabuig, E. Munera, J. Simó, J.L. Poza-Lujan.
Configuration Model for Control Kernel Middleware Based Applications.
XXXV Jornadas de Automática, (2014),
[Benchmark, C2010]
Benchmark CEA. 2010-2011. Grupo Temático de Ingeniería de Control de CEA. Evaluación de Algoritmos de auto-ajuste de controladores PID. http://www.ceautomatica.es/og/ingenieria-de-control/benchmark-2010-11.
[Berglind et al., 2012]
J.B. Berglind, T.M.P. Gommans, W.P.M.H. Heemels.
Self-triggered MPC for constrained linear systems and quadratic costs.
4th IFAC nonlinear model predictive control conference, pp. 342-348
[Camponogara et al., 2002]
E. Camponogara, D. Jia, B.H. Krogh, S. Talukdar.
Distributed model predictive control.
Control Systems, IEEE, 22 (2002), pp. 44-52
[COBAMI, 2012]
COBAMI, 2012-2014. Control jerárquico basado en misiones. DPI2011-28507-C02-01/02.
[Coronel, 2007]
Coronel, J.O. 2007. Porting of RTLinux 3.2rc1 to XScale processors. http://rtportal.upv.es/apps/xscale/. Último acceso: febrero 2014.
[Coronel et al., 2008]
J.O. Coronel, F. Blanes, J. Simó, V. Nicolau.
Middleware de Kernel de Control Para el Desarrollo de Aplicaciones en Sistemas Empotrados de Tiempo Real.
XXIX Jornadas de Automática, Tarragona, (2008),
[Crespo et al., 2006]
A. Crespo, P. Albertos, P. Balbastre, M. Vallés, M. Lluesma, J.E. Simó.
Schedulability issues in complex embedded control systems.
Proceedings of the 2006 IEEE Conference on Computer Aided Control Systems Design,
[Dorf and Bishop, 1995]
R. Dorf, R.H. Bishop.
Modern Control Systems.
Seventh Edition., Addison-Wesley, (1995),
[Eqtami et al., 2011]
A. Eqtami, D.V. Dimarogonas, K.J. Kyriakopoulos.
Event-triggered strategies for decentralized model predictive controllers.
IFAC World Congress, pp. 10068-10073
[Farokhi et al., 2014]
F. Farokhi, I. Shames, K.H. Johansson.
Distributed MPC via dual decomposition and alternative direction method of multipliers.
Distributed Model Predictive Control Made Easy, pp. 115-131
[García Valls et al., 2013]
M. García Valls, I. Rodríguez López, L. Fernández Villar.
ILAND: An Enhanced Middleware for Real-Time Reconfiguration of Service Oriented Distributed Real-Time Systems.
IEEE Transactions on Industrial Informatics, 9 (2013), pp. 228-236
[Giselsson y Rantzer, 2010]
P. Giselsson, A. Rantzer.
Distributed model predictive control with suboptimality and stability guarantees.
Decision and Control (CDC), 2010 49th IEEE Conference on, pp. 7272-7277
[Giselsson y Rantzer, 2014]
P. Giselsson, A. Rantzer.
On feasibility, stability and performance in distributed model predictive control.
Automatic Control IEEE Transactions on, 59 (2014), pp. 1031-1036
[Heemels et al., 2012]
W.P.M.H. Heemels, K.H. Johansson, P. Tabuada.
An introduction to event-triggered and self-triggered control.
In CDC, (2012), pp. 3270-3285
[KERTROL, 2006]
KERTROL, 2006-2008. Núcleo de control en los sistemas empotrados fuertemente interconectados. DPI2005-09327-C02-01/02.
[Kyoung-Dae y Kumar, 2012]
Kim Kyoung-Dae, P.R. Kumar.
Cyber-Physical Systems: A Perspective at the Centennial.
Proceedings of the IEEE., 100 (2012), pp. 1287-1308
[Li and Yao, 2003]
Q. Li, C. Yao.
Real-Time Concepts for Embedded Systems.
CMP Books, (2003),
[Muñoz et al., 2013]
M. Muñoz, E. Munera, J.F. Blanes, J.E. Simo, G. Benet.
Event driven middleware for distributed system control.
XXXIV Jornadas de Automatica, (2013), pp. 8
[Ohlin et al., 2007]
M. Ohlin, D. Henriksson, A. Cervin.
TrueTime 1.5 - Reference Manual.
Lund University: Department of Automatic Control, (2007),
[Poza et al., 2009]
J. Poza, J. Posadas, J. Simó.
From the Queue to the Quality of Service Policy: A Middleware Implementation.
Distributed Computing, Artificial Intelligence, Bioinformatics, Soft Computing, and Ambient Assisted Living, (2009), pp. 432-437
[Rajkumar et al., 2010]
Rajkumar, R., Lee, I., Sha, L., Stankovic, J., 2010. Cyber-Physical Systems: The Next Computing Revolution. Design Automation Conference (DAC), 47th ACM/IEEE. Anaheim, CA, pp. 731-736.
[SIDIRELI, 2009]
SIDIRELI, 2009-2011. Sistemas distribuidos con recursos limitados. Núcleo de control y coordinación. DPI2008-06737-C02-01.
[Simarro, 2011]
Simarro, R., 2011. Núcleo de control y diseño de controladores modulares en un entorno distribuido. Tesis doctoral. Departamento de informática de sistemas y computadores (DISCA). Universidad politécnica de Valencia.
[Simarro et al., 2008]
R. Simarro, J.O. Coronel, J.E. Simó, J.F. Blanes.
Hierarchical and Distributed Embedded Control Kernel.
IFAC 2008 World Congress,
[Simarro et al., 2013]
Simarro, R., Albertos, P., Simó, J.E., 2013. Control kernel based adaptive control implementation. SIGBED review. 10, pp. 24-28. ISSN 1551-3688 DOI: 10.1145/2492385.2492389.
[Yodaiken y Barabanov, 1997]
V. Yodaiken, M. Barabanov.
Introducing Real-Time Linux.
Linux Journal, (1997),
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