Técnicas de control robusto de sistemas con restricciones en la entrada

Résumé

El objetivo de la tesis es el desarrollo de técnicas de síntesis de sistemas de control robusto para procesos que puedan ser descritos por modelos dinámicos lineales e invariantes en el tiempo con incertidumbre en los valores de los parámetros descriptivos y en los que la señal de control esté sujeta a restricciones de saturación en amplitud y/o velocidad. Este objetivo está motivado por el hecho de que es muy difícil obtener modelos exactos de los procesos que se tienen que controlar, pues siempre existe una diferencia entre la dinámica del proceso a controlar y la del modelo que lo describe (incertidumbre de modelado). Además, en el mundo real, todos los problemas de control están sometidos a restricciones en sus entradas pues los actuadores tienen un campo limitado de acción así como una determinada velocidad de cambio. El problema es estudiado desde un punto de vista de dominio de la frecuencia. Se proponen extensiones a la Teoría de la Realimientación Cuantitativa (QFT) para tratar el problema, basadas en distintos criterios de estabilidad. Los algoritmos de diseño propuestos se basan en criterios de estabilidad global como el criterio del Círculo, el criterio de Popov o la Teoría de multiplicadores y en criterios menos conservadores, aunque aproximados, como el método de la función descriptiva, permitiendo diseñar un controlador lineal con dos o tres grados de libertad que asegure la estabilidad global del sistema o la no ocurrencia de ciclos límite. También se proponen algoritmos para tener en cuenta aspectos de rendimiento, expresados en forma de especificación de diseño en el dominio de la frecuencia, de forma que la incertidumbre se tiene en cuenta desde las etapas iniciales del proceso de diseño del sistema de control. Para apoyar la implementación de estos algoritmos se introduce un algoritmo general para el cálculo de restricciones en el dominio de la frecuencia que permitirá generar zona