IDC-LPV

Desarrollo y aplicación de técnicas de Identificación, DIagnóstico y Control LPV para sistemas complejos, CICYT DPI2005-4722.

Objetivos

El objetivo general del proyecto consistió en desarrollar, adaptar y/o modificar técnicas de identificación y control variantes en el tiempo de cara a su aplicación práctica. Para ello se ha buscado desarrollar y contribuir al área reciente de Sistemas Lineales de Parámetros Variantes (LPV’s), tanto en la identificación de modelos como en el diseño de controladores, en aspectos teóricos, pero principalmente en la resolución de problemas prácticos que por el momento impiden su aplicación a problemas reales de cierta complejidad, especialmente en fenómenos variantes en el tiempo y/o no-lineales.

Los objetivos planteados fueron:

Desarrollar nuevas técnicas de Identificación (ID) mediante modelos LPV para representar sistemas complejos con dinámicas variantes en el tiempo.

Desarrollar nuevas técnicas de Control LPV para controlar sistemas complejos.

Desarrollar nuevas técnicas de Diagnóstico y Control Tolerante LPV para controlar sistemas complejos en situaciones de fallo.

Aplicación de dichas técnicas a sistemas complejos de naturaleza acústica, hidrológica y aeroespacial.

Resultados principales

Resultados teóricos

Los resultados teóricos conseguidos en la realización del proyecto fueron:

1. Control LPV de orden reducido: PID LPV y LPV estático
2. Generalización del Predictor de Smith robusto a modelos MIMO
3. Análisis y diseño bajo intervalos de muestreo variantes en el tiempo
4. Identificación/Invalidación/Control de sistemas nolineales y/o LPVs usando métrica η-gap
5. Eficiencia en la ubicación de sensores/actuadores
6. Control tolerante a fallos basado en el concepto de Unfalsified control

Aplicaciones

El proyecto dio como resultado el desarrollo de las siguientes aplicaciones:

1. Implementación experimento para ID y CAR en un tubo acústico
2. Desarrollo de un experimento de atenuación de ruido en un casco de motociclismo
3. Experimentos de ubicación de sensores y actuadores en un tubo acústico
4. Evaluación control canal de agua en simulador Saint Venant y control LPV en Simulador Presa de LUNAX
5. Desarrollo de un helicóptero UAV y ensayos de ID y control

Publicaciones mas relevantes

R. Sánchez Peña, Y. Bolea, V. Puig , "MIMO Smith Predictor: General Performance and Robustness results", Journal of Process Control, 19:163-177, <doi:10.1016/j.jprocont.2007.12.004>, 2009.
F. Bianchi, R. Sánchez Peña, "Robust identification/invalidation in an LPV framework", International Journal of Robust and Nonlinear Control, 20:301-312, published on line <doi: 10.1002/rnc.1430>, 2009.
R. Castañé Selga, R. Sánchez Peña, "Active Noise Hybrid Time-Varying Control for Motorcycle Helmets", IEEE Transactions on Control Systems Technology, 18(3):602-612, <doi:10.1109/TCST.2009.2025187>, 2009.
R. Sánchez Peña, M.A. Cugueró, A. Masip, J. Quevedo, V. Puig, "Robust Identification and Feedback Design: an Active Noise Control Case Study", Control Engineering Practice, 16(11):1265-1274, <doi:10.1016/j.conengprac.2008.02.004>, 2008.
R. Castañé Selga, R. Sánchez Peña, "Control Activo de Ruido Acústico en Cascos de Motociclismo", Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial, 4(3), <doi: 10.4995/>, 2007.