[EN] The Thesis deals with the study of the non-conventional sampled-data systems,
covering the following phases:
· Modelling: On the one hand, a series of recurrence laws based on the internal
representation appears. These laws are applicable to three different scenes:
continuous process, continuous process preceded of ZOH and discrete process. On
the other hand, a new external representation based modelling is introduced, which
adopts an approximation (a kind of average for the discrete variable z) when the
irregular sampling (within metaperiod) case is considered like a deviation of the
regular one. Finally, by means of simulation it is easy to observe the considered
approximation is excellent, by comparing the system response for the external
representation modelling with the internal one (always exact).
· Analysis: Both the time domain and the frequency one are considered, working with
P-I-D controllers and from the point of view of the internal representation. The
sampling pattern is shown to be considered as a valid design parameter. Given the
complexity to study the subject in a classic simulation environment, an interactive
application in SysQuake is developed.
· Design: Starting from the rate decomposition of the controller with nonconventional
structure and from the external representation, three kinds of different
classic controllers are studied: PID, cancellation (minimum and finite time) and
pole placement. The objective is to adapt them in order to work correctly when the
system receives the control actions according to a non-conventional scheme. This
fact usually happens when delays appear in the controller-system communication. In
this case, it is observed a clear improvement over the system response when this
kind of controllers versus the classical bi-rate ones is used. Finally, by means of the
Tornado-VxWorks real-time operating system, a real-time platform is implemented
to verify the simulation results. / [ES] La Tesis se centra en el estudio de los sistemas muestreados de forma no
convencional, cubriendo las fases siguientes:
· Modelado: Por un lado, se presenta una serie de leyes de recurrencia basadas en la
representación interna, las cuales son deducidas a partir del método de las
sustituciones sucesivas sobre las ecuaciones de estado y salida del sistema. Dichas
leyes son aplicables a tres escenarios distintos: proceso continuo, proceso continuo
antecedido de ZOH y proceso discreto. Por otro lado, se propone un método
novedoso de modelado de este tipo de sistemas basado en la representación externa,
el cual adopta una aproximación (variable discreta z media) al considerar el caso de
muestreo irregular dentro del metaperiodo como una desviación del regular.
Finalmente, mediante simulación se comprueba que la aproximación considerada es
excelente, comparando la respuesta que para un sistema ofrece el modelado en
representación externa con la que se obtiene del modelado en representación interna
(siempre más exacto).
· Análisis: Se ha considerado tanto el dominio temporal como el frecuencial,
trabajando con reguladores tipo P-I-D y siempre desde el punto de vista de la
representación interna. Se pone de manifiesto que el patrón de muestreo puede ser
considerado como un parámetro más de diseño. Dada la complejidad de estudiar el
tema en un entorno de simulación clásico, se ha desarrollado una aplicación en
SysQuake que ayuda a llevar a cabo la tarea de análisis de manera más sencilla, al
permitir la interactividad.
· Diseño: Basándose en la descomposición en frecuencias del controlador con
estructura no convencional y en la representación externa, se estudia tres tipos de
controladores clásicos distintos: PID, reguladores de cancelación (tiempo mínimo y
finito) y de asignación de polos. Se trata de adaptarlos para lograr un
funcionamiento apropiado cuando el sistema sobre el que actúen reciba dichas
acciones siguiendo un esquema no convencional. Este hecho suele suceder al
aparecer retardos en la comunicación controlador-planta. Se pone de manifiesto la
mejora que supone sobre las prestaciones del sistema la utilización de este tipo de
controladores frente a la utilización de controladores bifrecuencia clásicos, ya que
éstos generan sus acciones de control sin tener en cuenta la existencia de posibles
retardos. Mediante el uso de Tornado-VxWorks se ha implementado una plataforma
de tiempo real que permite verificar los resultados de la / [CAT] La Tesi se centra en l'estudi dels sistemes mostrejats de forma no convencional,
cobrint les fases següents:
· Modelatge: D'una banda, es presenta una sèrie de lleis de recurrència basades en la
representació interna, les quals són deduïdes a partir del mètode de les substitucions
successives sobre les equacions d'estat i eixida del sistema. Dites lleis són aplicables
a tres escenaris distints: procés continu, procés continu antecedit de ZOH i procés
discret. D'altra banda, es proposa un mètode nou de modelatge d'este tipus de
sistemes basat en la representació externa, el qual adopta una aproximació (variable
discreta z mitjana) al considerar el cas de mostreig irregular dins del metaperiode
com una desviació del regular. Finalment, per mitjà de simulació es comprova que
l'aproximació considerada és excel·lent, comparant la resposta que per a un sistema
oferix el modelatge en representació externa amb la que s'obté del modelatge en
representació interna (sempre més exacte).
· Anàlisi: S'ha considerat tant el domini temporal com el freqüencial, treballant amb
reguladors tipus P-I-D i sempre des del punt de vista de la representació interna. Es
posa de manifest que el patró de mostreig pot ser considerat com a un paràmetre
més de disseny. Donada la complexitat d'estudiar el tema en un entorn de simulació
clàssic, s'ha desenrotllat una aplicació en SysQuake que ajuda a dur a terme la tasca
d'anàlisi de manera més senzilla, al permetre la interactivitat.
· Disseny: Basant-se en la descomposició en freqüències del controlador amb
estructura no convencional i en la representació externa, s'estudia tres tipus de
controladors clàssics distints: PID, reguladors de cancel·lació (temps mínim i finit) i
d'assignació de pols. Es tracta d'adaptar-los per a aconseguir un funcionament
apropiat quan el sistema sobre el qual actuen reba dites accions seguint un esquema
no convencional. Este fet sol succeir a l'aparéixer retards en la comunicació
controlador-planta. Es posa de manifest la millora que suposa sobre les prestacions
del sistema la utilització d'este tipus de controladors enfront de la utilització de
controladors bifreqüència clàssics, ja que estos generen les seues accions de control
sense tindre en compte l'existència de possibles retards. Per mitjà de l'ús de
Tornado-VxWorks s'ha implementat una plataforma de temps real que pe / Cuenca Lacruz, ÁM. (2004). Modelado, análisis y diseño de sistemas de control con muestreo no convencional [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/55108
| Identifer | oai:union.ndltd.org:upv.es/oai:riunet.upv.es:10251/55108 |
| Date | 25 September 2015 |
| Creators | Cuenca Lacruz, Ángel Miguel |
| Contributors | Salt Llobregat, Julián José, Universitat Politècnica de València. Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática - Departament d'Enginyeria de Sistemes i Automàtica |
| Publisher | Universitat Politècnica de València |
| Source Sets | Universitat Politècnica de València |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | Riunet |
| Rights | http://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0025 seconds