Regulador cuadrático lineal y control predictivo aplicados en un sistema de cuatro tanques: una comparación de rendimiento

• Chamorro Hernández, William Oswaldo ^[1] ; Velarde Rueda, Pablo ^[1]
  1. [1] Universidad Tecnológica Equinoccial

     Universidad Tecnológica Equinoccial

     Quito, Ecuador

     
• Localización: Enfoque UTE: Facultad de Ciencias de la Ingeniería e Industrias - Universidad UTE, ISSN-e 1390-6542, Vol. 9, Nº. 1, 2018, págs. 204-216
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Linear Quadratic Regulator and Model Predictive Control Applied to a Four-Tank System: A Performance Comparison
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    Este documento presenta una comparación entre dos controladores lineales conocidos como PI-LOR y MPC con restricciones suaves aplicados a un proceso de cuatro tanques acoplados, cuyas características principales son las no-linealidades, múltiples entradas y salidas y una dinámica lenta. El modelo es linealizado alrededor de un punto de funcionamiento mediante mínimos cuadrados. Además, se presenta una formulación matemática general para ambos controladores que puede ser fácilmente extendida a cualquier control de procesos. Todo el procedimiento es descrito en detalle, así como los resultados de la simulación para ambos controladores. Para lograr una comparación real del rendimiento, los datos experimentales son obtenidos en las mismas condiciones y se analizaron todos los parámetros de respuesta.

  • English

    This paper shows a comparison between two linear controllers, a PI-LQR and a Soft-Constrained MPC applied to a Four-Tank process, which main characteristics are the nonlinearities, multiple inputs and outputs coupled together and slow behavior. The model was linearized around an operating point by least square method. Also, a general mathematic formulation for both controllers is presented that can be extended to any process control. All the procedure was described in detail as well as the simulation results for both controllers. To achieve a real performance comparison the experimental data were obtained under the same conditions and all the response parameters were analyzed.