Diseño de Sistemas de Control con Restricciones por Realimentación de Salida Aplicado a un Sistema Hidráulico

ResumenEn este trabajo se presenta el diseño de controladores para realimentación de salida mediante el uso de LMI tratando de satisfacer criterios de desempeño H2, H∞ y ubicación de polos. Basándose en el diseño anterior se muestra como obtener los parámetros de un controlador industrial PID. Los controladores aquí propuestos se aplican a un sistema hidráulico de laboratorio, donde se quiere controlar la altura del líquido en uno de los tanques, manipulando el caudal de entrada en el otro tanque. Mediante simulaciones numéricas se muestra el desempeño de la variable controlada y manipulada cuando se implementa un controlador óptimo lineal y un PID industrial sintonizado en base al anterior. Asimismo, se incluyen ensayos experimentales con el sistema de tanques que compara el desempeño obtenido por el sistema de control cuando se implementa el controlador PID propuesto con el que se obtiene con otros PIDs ajustados mediante técnicas de sintonización tradicionales.

This paper presents the controller design for output feedback by using LMI to filfull H2 and H∞ performance criteria and pole placement. Based on the above design, it is shown how to compute the parameters of a PID industrial controller. The controllers here proposed are applied to a level control of an hydraulic system of laboratory scale, where the level of one tank is controlled by manipulating the inlet flow to the other tank. Through numerical simulations, it is shown the performance of the controlled and manipulated variables for the linear optimal controller and PID controller are implemented. Also, experimental tests are included with the tank system in order to compare the performance obtained by the control system when the proposed PID controller and another PIDs adjusted by traditional tuning techniques are implemented.