Fases en el desarrollo de un proyecto de control
De ISAwiki
- 1. Comprender el proceso
- trasladar las especificaciones dinámicas al lenguaje del Control en términos de tiempo, frecuencia y especificaciones polo-cero
- Identificar variables medibles, variables de control y perturbaciones
- 2. Seleccionar los sensores
- Número de sensores (observabilidad)
- Localización
- Tecnología (eléctrica, magnética, mecánica, óptica,...)
- Especificaciones funcionales (precisión, sensibilidad, dinámica)
- Factores de calidad: disponibilidad, durabilidad, mantenimiento...
- Propiedades físicas: peso, tamaño, ...
- Coste
- 3. Selección de actuadores
- Número de actuadores (controlabilidad)
- Localización
- Tecnología (eléctrica, hidráulica, neumática, térmica...)
- Especificaciones funcionales (fuerza máxima, rango, slew-rate, potencia, eficiencia...)
- Propiedades físicas: Peso, tamaño,...
- Factores de calidad: Fiabilidad, durabilidad, mantenimiento
- Coste
- 4. Obtención de un modelo lineal
- Rango de validez del modelo.
- Cuantificar la incertidumbre y su impacto en el control
- Validación contra datos experimentales
- Representaciones (polo-cero, frecuencia, espacio de estados)
- 5. Diseño básico inicial (PID o adelanto-atraso)
- Técnicas rápidas (Ziegler Nichols, Coon-Cohen...)
- Uso conjunto y simultáneo de Lugar de las Raíces y Frecuencia
- Evaluar uso de posibles topologías de control:
- Diseño de compensación feedforward (prealimentación de perturbaciones medibles)
- Control en cascada
- Acción diferencial en la realimentación...
- 6. Evaluar/Modificar la planta (codiseño de proceso y control)
- Modificaciones en la planta que hagan más simple el control (ayudándolo o sustituyendo parte del mismo):
- introducción de elementos de amortiguación pasivos
- modificación de la estructura mecánica
- 7. Diseño óptimo
- Lugar de las raíces simétrico (SRL)
- Ajuste de parámetros: controlador de estructura fija + función de coste
- 8. Construir un modelo de computador
- evaluar el comportamiento del diseño a través de la simulación
- Controlador lineal
- Modelo no linal
- otras no linealidades (saturaciones, etc)
- otros elementos (perturbaciones, tiempos muertos...)
- variaciones realistas en los parámetros
- Análisis lineal del conjunto a través de modelos de pequeña perturbación (ej. linear analysis de simulink)
- Ajuste fino del controlador y/o la planta (a mano o automatizado)
- 9. Construir prototipo real
- estudiar comportamientos inesperados (modos de vibración, etc.)
- reconsiderar sensor, actuador, etc.
