Controlador de Modos Deslizantes basado en Predictor de Smith y Modelo de Segundo Orden para Procesos con Elevado Retardo

• De la Cruz, Francisco ^[1] ; Camacho, Oscar ^[2]
  1. [1] Universidad Nacional Experimental Politécnica "Antonio José de Sucre" UNEXPO Vicerrectorado Barquisimeto Dpto. de Ingeniería Electrónica.
  2. [2] Investigador Prometeo. Escuela Politécnica Nacional, Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica. Quito, Ecuador. Universidad de Los Andes, Facultad de Ingeniería. Mérida, Venezuela
• Localización: Revista Politécnica, ISSN-e 2477-8990, Vol. 35, Nº. 2, 2015 (Ejemplar dedicado a: Revista Politécnica), págs. 18-18
• Idioma: español
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    Resumen: Se presenta un nuevo procedimiento para el desarrollo de un controlador de modos deslizantes basado en un Predictor de Smith para procesos con elevado tiempo muerto, a partir del modelo de segundo orden más tiempo muerto (SOMTM) de un proceso y una superficie deslizante de tipo PID. El controlador posee una estructura fija y se presenta un conjunto de ecuaciones de sintonización basado en los parámetros del modelo. Se describe el procedimiento para la obtención del modelo SOMTM que servirá de base para el desarrollo del controlador. El procedimiento de diseño se ilustra mediante dos ejemplos numéricos y la simulación de los sistemas muestra el adecuado desempeño y la robustez del controlador.

  • English

    Abstract: A new approach for the development of a Smith Predictor based Sliding Mode Controller for processes with elevated dead time is presented. A PID sliding surface and a second order plus deadtime (SOPDT) model have been used to synthesize the controller. The approach results in a fixed controller structure with a set of tuning equations as a function of the parameters of the model. The design procedure is illustrated by two numerical examples and simulation systems shows the proper performance and robustness of the controller

• Referencias bibliográficas
  • V. Alfaro. Identificación de Procesos Sobreamortiguados Utilizando Técnicas de Lazo Abierto. Revista Ingeniería 11(1,2) pp. 11-25, Universidad...
  • O. Camacho, C. Smith. Sliding mode control: an approach to regulate nonlinear chemical processes. ISA Transactions, 39, pp. 205-218, 2000.
  • O. Camacho, C. Smith, W. Moreno. Development of an Internal Model Sliding Mode Controller. Industrial Engineering Chemical Resources, 42,...
  • O. Camacho, F. De la Cruz. Smith Predictor Based-Sliding Mode Controller For integrating Process with Elevated Deadtime. ISA Transactions....
  • O. Camacho, R. Rojas. A General Sliding Mode Controller for Nonlinear Chemical Processes. Transactions of the ASME, 122, pp. 650-655, 2000.
  • O. Camacho, R. Rojas. An approach of sliding mode control for dead time systems. WSEAS Transactions on Circuits and Systems. 4 pp. 789-793,...
  • O. Camacho, R. Rojas, and W. García. Variable Structure Control Applied to Chemical Processes with Inverse Response. ISA Transactions, 38,...
  • J. A. Herrera-Cuartas, J. Peláez-Restrepo, N. A. Correa-Rojas. Análisis del Predictor de Smith Modificado. Tecno Lógicas. Edición Especial,...
  • I. Kaya. Tuning Smith Predictor Using Simple Formulas Derived from Optimal Responses. Ind. Eng. Chem. Res. 40 pp. 2654-2659. 2001.
  • J. E. Normey-Rico, E. F. Camacho. Control of Dead-time Processes. Springer. 2007.
  • J. Martínez. Estudio Comparativo de Estrategias de Control Para Sistemas Con Retardo: Desempeño, Estabilidad y Robustez. Tesis de Maestría,...
  • B. B. Musmade, R. K. Munje, B. M. Patre. Design of Sliding Mode Controller to Chemical Processes for Improved Performance. International Journal...
  • J. J Slotine, W. Li, Applied Nonlinear Control. Prentice-Hall, New Jersey, 1991.
  • O. J. Smith. Closed control of loops with dead-time. Chemical Engineering Progress, 53 pp. 217-219, 1957.
  • D. M. Stark, en Mollenkamp, R.A. - Introduction to Automatic Process Control, Instrument Society of America, 1984.
  • K. K. Tan, T. H. Lee, and F. M. Leu, Predictive PI versus Smith control for dead-time compensation, ISA Transactions, 40, pp. 17-29. 2001
  • V. I. Utkin. Variable structure systems with sliding modes. IEEE Trans. Automat. Control., AC-22(2), pp. 212 -222 1977.
  • K. Watanabe, M. Ito. A process-model control for linear systems with delay. IEEE Trans. on Automatic Control, 26(6), pp. 1261-1269. 1981.