Persona: Morilla García, Fernando
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Publicación Centralized PID Control by Decoupling for TITO Processes(2008-10-14) Vázquez, Francisco; Garrido Jurado, Juan; Morilla García, FernandoThis paper presents a new methodology to design multivariable PID controllers for two-input and twooutput systems. The proposed control strategy, which is centralized, combines four PID controllers plus two possible delays and two P controllers. The proportional gains in the P controllers act as tuning parameters in order to modify the behavior of the loops almost independently. The design procedure consists of three steps: first, an ideal decoupler including integral action is determined. Second, the decoupler is approximated with four PID controllers plus two possible delays. Third, the proportional gains are tuned to achieve the specified performance. The proposed method is applied to three representative processes.Publicación PROPUESTA DEL GRUPO DE LA UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA Y LA UNED AL BENCHMARK DE CONTROLADORES PID(Universidad, 2008-10-14) Jiménez Martínez, Jacinto María; Vázquez, Francisco; Morilla García, FernandoEn el concurso promovido por el grupo de Ingeniería de Control se ha prescindido, respecto al conjunto de sistemas propuestos por Aström y Hägglund en el PID’00, del sistema no lineal que modela un proceso de conducción térmica, se ha prescindido de añadir acción integral a los cinco primeros sistemas, y se ha elegido un solo caso en cada una de las categorías restantes. No obstante, el conjunto de sistemas todavía conforma una excelente batería para poner a prueba al algoritmo de control PID continuo y a las metodologías que permiten su ajuste y/o diseño. Como no había fórmulas de sintonía, [Aström y Hägglund 2005, O’Dwyer 2003], que contemplaran el índice seleccionado en este concurso ni fórmulas que abarcaran tal variedad de sistemas, lo normal era abordar el reto como un problema de optimización puro; donde el sistema era conocido, el controlador también y se pretendía encontrar el juego de parámetros del controlador que minimizara el índice sujeto a las restricciones sobre la señal de control. Pero incluso en ese caso era conveniente incorporar algo más de conocimiento del proceso que una simple función de transferencia, asegurando unas condiciones favorables para que el algoritmo de optimización pueda encontrar el objetivo deseado. Los autores de este informe, después de valorar varias alternativas, decidieron que el índice propuesto en el benchmark no era el más adecuado para encontrar los ajustes óptimos. En la sección 3 se justifica el índice utilizado en sus optimizaciones. También se decidió que, aunque el enunciado del benchmark dejaba cierta libertad en la elección del controlador, se debería emplear el mismo algoritmo de control PID para todos los sistemas, y concretamente la formulación más general: el algoritmo de control PID no interactivo con filtro en la acción derivativa comentado en el apartado 4.2. Éste algoritmo se implementa con peso unitario en la señal de referencia, salvo en la acción derivativa que sólo tiene en cuenta la salida del proceso. En definitiva se ha optado por emplear la estructura con dos grados de libertad PI-D, la más habitual en los Sistemas de Control Distribuido [Dormido y Morilla, 2006]. De esta forma, los ajustes se limitarían al conjunto habitual de los tres parámetros de control (ganancia proporcional, constante de tiempo integral y constante de tiempo derivativa), manteniendo un factor de filtro en la acción derivativa igual a 0.1, salvo en los casos que realmente se viera que este factor podría aportar una mejora significativa. El sistema g9, el único con respuesta en lazo abierto oscilatoria, era el candidato ideal para probar la influencia de este filtro. El controlador debía incorporar el correspondiente mecanismo de “anti-windup” de la acción integral para garantizar que la señal de control se mantuviera dentro de las restricciones. Ello también nos permitiría valorar si los ajustes obtenidos en condiciones lineales valdrían en condiciones de saturación transitoria de la señal de control. Los sistemas g7, g8, y g10 son los únicos donde hemos observado que los ajustes en condiciones lineales incumplían las restricciones sobre la señal dePublicación CONTROL PID 3x3 DE UN GRUPO CALDERA TURBINA(2008-10-14) Garrido Jurado, Juan; Vázquez, Francisco; Morilla García, FernandoEn este trabajo se aborda el control de un proceso, un grupo caldera turbina, multivariable 3x3 no lineal con gran interacción y con fuertes restricciones en la magnitud y variación de las señales de control. Se propone utilizar un control centralizado PID 3x3, al que se llega mediante un diseño por desacoplo y la posterior reducción de la complejidad del controlador en base a su respuesta en frecuencia. En la implementación del controlador se ha podido incorporar una estrategia de anti-windup por acondicionamiento, cuya efectividad ha quedado claramente manifiesta en las simulaciones. En todas las pruebas realizadas se consigue un buen desacoplamiento y seguimiento de referencias, sin error en estado estacionario y respetando las restricciones impuestas a las señales de control. Los resultados se han contrastado con los obtenidos por otros autores, comprobándose un comportamiento similar e incluso mejor.