Con esta literatura todos los ingredientes estaban

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Unformatted text preview: ra sistemas con restricciones. El control predictivo basado en modelos (CPBM ) fue introducido por Richalet en 1978 con el controlador " Model Predictive Heuristic Control " y de otra parte independientemente, Cutler y Ramaker dos ingenieros de la compa~ a Shell presentaron sus controlador " Dynamic Matrix Control n " ( DMC ) (Cutler and Hawkins, 1987) con varias aplicaciones industriales. Los dos algoritmos usan modelos dinamicos expl citos de la planta para predecir la evolucion de las variables controladas (salidas) a lo largo de un horizonte predeterminado. El calculo de los valores futuros de las variables manipuladas (se~ales de control) se hace minimizando una funcion de coste n con el objetivo de minimizar el error predecido y bajo ciertas restricciones. El proceso de optimizacion se repite en cada instante de muestreo actualizando las informaciones del proceso. Posteriormente fue introducido el Generalized Predictive Controller (GPC) por Clarcke, Mohtadi y Tu s (1987). Este algoritmo surgido en un entorno academico fue probado con exito en varias aplicaciones industriales, y ha conseguido un nivel de aceptacion muy importante en la industria. Hoy en d a, despues de muchos cambios en la industria, varios paquetes de control predictivo han penetrado en el mercado industrial y estan comercialmente disponibles. Los mas conocidos son el DMCplus de Aspen Tech, 16 Control avanzado Robust Model Predictive Controller Technology (RMPCT) de Honeywell, IDCOM y PFT de Adersa, DOT y INOVA. 2.1.2 Puntos claves de CPBM Las tecnicas del control predictivo comparten cuatro conceptos comunes: Un modelo del proceso esta usado para predecir la salida. La respuesta futura y(t + j ) se predice en cada instante de muestreo a lo largo de un horizonte de prediccion ( gura 2.1). Las salidas predichas dependen de las se~ales pasadas (entradas, salidas) y tambien de las se~ales de n n control actuales. Trayectoria de referencia w(t + j ) que depende de la consigna r(t + j ), establece la manera como hay que llegar a la consigna desde el estado actual. La se~al de control optima u(t + j ) durante un horizonte de predicn cion N2 , se calcula optimizando una funcion de coste para acercar al maximo la respuesta a la trayectoria de referencia w(t + j ). Esta funcion de coste generalmente es una funcion cuadratica del error entre la salida predicha y la trayectoria de referencia interna. La se~al de n control tambien esta incluida en la funcion de coste. Usan la estrategia del horizonte movil. En cada instante de muestreo se aplica solamente la primera se~al de control u(t) de toda la secuenn cia de control calculada. Este proceso de calculo se repite en cada instante de muestreo. Sec. 2.2. Aspectos de implementacion en control predictivo 17 Figura 2.1: Esquema general del CPBM 2.2 Aspectos de implementacion en control predictivo El control predictivo se desarrolla siguiendo los siguientes pasos: Modelado Calculo de predicciones Optimizacion de la funcion de coste A continuacion de describen con mas detalle estos puntos 18 Control avanzado 2.2.1 Modelado 2.2.1.a Modelado lineal El pilar mas importante de un controlador predictivo es el modelo, (Allwright, 1994...
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