Control PID robusto de sistemas de fase no mínima combinando QFT y GSA: aplicación al control carga- frecuencia

En este trabajo se presenta una metodología que automatiza la sintonización de un controlador robusto de estructura fija aplicable a sistemas de fase no mínima con parámetros variables. El diseño se realiza en el dominio de la frecuencia mediante un procedimiento de loop shaping que combina el algoritmo de optimización heurística de búsqueda gravitacional con la Teoría de Realimentación Cuantitativa. El procedimiento implica una optimización multiobjetivo, con restricciones, ya que se busca lograr un buen compromiso entre respuesta dinámica, estabilidad robusta y rechazo de perturbaciones con mínimo esfuerzo de control. El controlador adoptado es del tipo proporcionalintegrativo- derivativo (PID) por su difundido uso industrial. El algoritmo seleccionado resulta de fácil comprensión e implementación, con buena eficiencia computacional y características de convergencia estable. La eficacia del método propuesto se comprueba mediante simulación para la regulación de frecuencia de un área de sistema de generación de potencia hidroeléctrica.VIII Workshop Procesamiento de Señales y Sistemas de Tiempo Real (WPSTR).Red de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI

Control activo de ruido impulsivo basado en la correntropía del error con ancho de kernel variable

Active control is a methodology based on the waves destructive interference that has proven to be effective for attenuating noise in the low frequency audible spectral range. However, the case of impulsive type noise sources, as harmful as frequent in industrial environments, represents a challenge to the convergence of the control algorithm that is still a matter of study. Outliers in the measured signals cause overcorrections in adaptive adjustment of filter weights which can produce instability. This paper presents the results of applying a new robust methodology to attenuate impulsive noise in a single-channel system. The proposed algorithm based on the maximum correntropy criterion with recursively adjusted kernel size, does not require prior statistical information on noise. The convergence properties and the effectiveness of the control indices are verified by simulation in different conditions of noise environments. Impulsive noise is represented by the nongaussian model proposed in the bibliography.Workshop: WPSSTR - Procesamientos de Señales Sistemas de Tiempo RealRed de Universidades con Carreras en Informátic

PSO algorithm-based robust design of PID controller for variable time-delay systems: AQM application

This paper formulates a robust control for variable time-delay system models. An automatic tuning method for PID-type controller is proposed. The adopted method integrates robust control design using Quantitative Feedback Theory (QFT) with Particle Swan Optimization heuristic algorithms (PSO) to systematize the loop-shaping stage. The objective of the design method is to reach a good compromise among robust stability, robust tracking and disturbance rejection with minimal control effort. The resulting algorithm has attractive features, such as easy implementation, stable convergence characteristic and good computational efficiency. In particular, the results of the control design for active queue management (AQM) systems are presented. Simulations show improved congestion control and quality of service in TCP communication networks.Facultad de Informátic

Diseño robusto basado en PSO de un controlador PID para sistemas con retardo de tiempo variable: aplicación a AQM

En este trabajo se plantea el control robusto de sistemas modelados con retardos de tiempo variables. Los parámetros del controlador del tipo proporcional-integrativo-derivativo (PID) se determinan en forma automática. La metodología adoptada integra el algoritmo heurístico de enjambre de partículas al procedimiento de diseño robusto de la Teoría de Realimentación Cuantitativa (QFT) para sistematizar la etapa de loop shaping. El objetivo del control es lograr un buen compromiso entre estabilidad robusta, seguimiento robusto y rechazo de perturbaciones, con mínimo esfuerzo de control. El algoritmo seleccionado resulta de fácil implementación, con características de convergencia estable y buena eficiencia computacional. En particular, se presentan los resultados del diseño de un sistema de gestión activa de colas (AQM) para mejorar el control de congestión y la calidad de servicio en redes de comunicación TCP.VI Workshop Procesamiento de Señales y Sistemas de Tiempo Real (WPSTR)Red de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI

Diseño robusto basado en PSO de un controlador PID para sistemas con retardo de tiempo variable: aplicación a AQM

En este trabajo se plantea el control robusto de sistemas modelados con retardos de tiempo variables. Los parámetros del controlador del tipo proporcional-integrativo-derivativo (PID) se determinan en forma automática. La metodología adoptada integra el algoritmo heurístico de enjambre de partículas al procedimiento de diseño robusto de la Teoría de Realimentación Cuantitativa (QFT) para sistematizar la etapa de loop shaping. El objetivo del control es lograr un buen compromiso entre estabilidad robusta, seguimiento robusto y rechazo de perturbaciones, con mínimo esfuerzo de control. El algoritmo seleccionado resulta de fácil implementación, con características de convergencia estable y buena eficiencia computacional. En particular, se presentan los resultados del diseño de un sistema de gestión activa de colas (AQM) para mejorar el control de congestión y la calidad de servicio en redes de comunicación TCP.VI Workshop Procesamiento de Señales y Sistemas de Tiempo Real (WPSTR)Red de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI

Diseño robusto basado en PSO de un controlador PID para sistemas con retardo de tiempo variable: aplicación a AQM

En este trabajo se plantea el control robusto de sistemas modelados con retardos de tiempo variables. Los parámetros del controlador del tipo proporcional-integrativo-derivativo (PID) se determinan en forma automática. La metodología adoptada integra el algoritmo heurístico de enjambre de partículas al procedimiento de diseño robusto de la Teoría de Realimentación Cuantitativa (QFT) para sistematizar la etapa de loop shaping. El objetivo del control es lograr un buen compromiso entre estabilidad robusta, seguimiento robusto y rechazo de perturbaciones, con mínimo esfuerzo de control. El algoritmo seleccionado resulta de fácil implementación, con características de convergencia estable y buena eficiencia computacional. En particular, se presentan los resultados del diseño de un sistema de gestión activa de colas (AQM) para mejorar el control de congestión y la calidad de servicio en redes de comunicación TCP.VI Workshop Procesamiento de Señales y Sistemas de Tiempo Real (WPSTR)Red de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI

PSO algorithm-based robust design of PID controller for variable time-delay systems: AQM application

This paper formulates a robust control for variable time-delay system models. An automatic tuning method for PID-type controller is proposed. The adopted method integrates robust control design using Quantitative Feedback Theory (QFT) with Particle Swan Optimization heuristic algorithms (PSO) to systematize the loop-shaping stage. The objective of the design method is to reach a good compromise among robust stability, robust tracking and disturbance rejection with minimal control effort. The resulting algorithm has attractive features, such as easy implementation, stable convergence characteristic and good computational efficiency. In particular, the results of the control design for active queue management (AQM) systems are presented. Simulations show improved congestion control and quality of service in TCP communication networks.Facultad de Informátic

Metodologías para Loopshaping Automatico en QFT

Se presenta una línea de investigación para el desarrollo y utilización de algoritmos y software específico en aplicaciones de control automático de sistemas que aborda dos aspectos. Por un lado, la metodología conocida como loopshaping automático para el diseño de controladores robustos mediante la teoría de realimentación cuantitativa (QFT). Este procedimiento involucra un proceso de optimización con restricciones, y requiere de un análisis de las técnicas actuales, un estudio comparativo y la evaluación y propuesta de enfoques alternativos. Se apunta al desarrollo de algoritmos y software para automatizar el proceso de síntesis de los controladores, considerando que no existen resultados o productos concluyentes en este sentido. Por otro lado, se desarrolla una propuesta pedagógica para introducir nociones avanzadas de incertidumbre y robustez en los cursos de control clásico para ingeniería. La implementación se hace a través de una experiencia de laboratorio y utilizando un software de CAD interactivo y de libre disponibilidad. Se pretende incorporar conceptos relativamente complejos de manera intuitiva articulando los fundamentos del control clásico y robusto, explotando las habilidades propias del sujeto educativo actual y fomentando la utilización de software libre y el autoaprendizaje tutorado.Eje: Tecnología Informática Aplicada en EducaciónRed de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI

Experiencias de laboratorio bajo costo para el aprendizaje de sistemas de control embebido en tiempo real

La mayoría de los cursos introductorios de sistemas de control presenta un enfoque esencialmente teórico con un contenido matemático dominante. El recurso didáctico más utilizado son los laboratorios virtuales orientados a la visualización y análisis de resultados de diseños de papel y lápiz. Por otra parte, aún cuando se contemplen experiencias sobre sistemas reales, es frecuente que se trabaje solo sobre sistemas de tiempo continuo. En este trabajo se presenta un prototipo de bajo costo que permite diseñar una secuencia de experiencias de laboratorio para ser integradas en la formación en sistemas de control para ingeniería electrónica. Las experiencias, orientadas al diseño e implementación del control digital en tiempo real de un sistema dinámico, son ideadas para lograr una mejor comprensión e integración de los diversos conceptos involucrados, tales como sistemas de tiempo real y control realimentado, con la aplicación de las tecnologías actuales asociadas a sistemas embebidos.XII Workshop de Tecnología Informática Aplicada en EducaciónRed de Universidades con Carreras de Informática (RedUNCI

Metodologías para Loopshaping Automatico en QFT

Se presenta una línea de investigación para el desarrollo y utilización de algoritmos y software específico en aplicaciones de control automático de sistemas que aborda dos aspectos. Por un lado, la metodología conocida como loopshaping automático para el diseño de controladores robustos mediante la teoría de realimentación cuantitativa (QFT). Este procedimiento involucra un proceso de optimización con restricciones, y requiere de un análisis de las técnicas actuales, un estudio comparativo y la evaluación y propuesta de enfoques alternativos. Se apunta al desarrollo de algoritmos y software para automatizar el proceso de síntesis de los controladores, considerando que no existen resultados o productos concluyentes en este sentido. Por otro lado, se desarrolla una propuesta pedagógica para introducir nociones avanzadas de incertidumbre y robustez en los cursos de control clásico para ingeniería. La implementación se hace a través de una experiencia de laboratorio y utilizando un software de CAD interactivo y de libre disponibilidad. Se pretende incorporar conceptos relativamente complejos de manera intuitiva articulando los fundamentos del control clásico y robusto, explotando las habilidades propias del sujeto educativo actual y fomentando la utilización de software libre y el autoaprendizaje tutorado.Eje: Tecnología Informática Aplicada en EducaciónRed de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI