Control basado en pasividad de sistemas modelados en gráficas de ligadura
Keywords:
control automático, sistemas en lazo cerrado, gráficas de ligadura, PasividadAbstract
El control automático ha sido ampliamente utilizado para mejorar el desempeño de sistemas en lazo cerrado o reducir el efecto de perturbaciones o de dinámicas no modeladas sobre salidas de interés, y el incremento en la complejidad de los sistemas requiere de modelos matemáticos para control automático. Se presentan herramientas o técnicas útiles para modelado y para configuraciones presentes en control y mecatrónica. Los modelos matemáticos de la planta y del controlador son desarrollados y sintetizados en el dominio físico, utilizando la técnica de gráficas de ligadura (Bond Graph, BG) (Karnopp y Rosenberg, 1975). Así, el controlador es físicamente realizable y sus parámetros de control son sintonizados preservando algunas propiedades físicas. En particular, se garantiza que el sistema en lazo cerrado sea pasivo. Pasividad implica que cierta función de transferencia es de grado relativo cero o uno y es positiva real, estas propiedades logran estabilidad robusta (Brogliato et al., 2007), esto es, se garantiza estabilidad del sistema retroalimentado ante la presencia de perturbaciones externas o incertidumbres. Además, pasividad asegura cierto nivel de seguridad para el usuario del sistema, debido a que en ausencia de fuentes externas la energía total que puede extraerse del sistema en cada instante de tiempo es siempre menor que la energía inicial almacenada.
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