基于干扰观察者的调节器:工作原理和设计方法

IF 1.1 4区 计算机科学 Q4 AUTOMATION & CONTROL SYSTEMS
A. Castillo, P. García, Pedro Albertos
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摘要

在过去的几十年里,基于摄动观测者的线性调节器在科学界引起了越来越多的兴趣,主要是因为它们在容忍系统变化或不确定性方面具有良好的特性。在本教程中,我们将回顾这些控制器,分析它们最典型的元素,即:i)带有扰动输入的模型,ii)扰动观察算法,iii)控制律的设计,以及它们的主要设计技术。本文还考虑了控制理论的某些方面,这些方面激励和证明了这些调节器的使用;主要是:模型的不确定性,它们在鲁棒控制范式中的重要性,以及扰动模型表示不确定系统的能力。本教程最后给出了一个说明性的例子,说明了这种类型的调节糖尿病患者血糖(人工胰腺)的设计。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
Reguladores basados en observadores de perturbaciones: principios de funcionamiento y métodos de diseño
Durante las últimas décadas, los reguladores lineales basados en observadores de perturbaciones han experimentado un interés creciente entre la comunidad científica, principalmente, debido a sus buenas propiedades para tolerar cambios o incertidumbres en los sistemas. En este tutorial se aborda una revisión de dichos reguladores, analizando sus elementos más característicos – esdecir: i) los modelos con entradas de perturbación, ii) los algoritmos observadores de perturbaciones, y iii) el diseño de leyes decontrol –, así como sus principales técnicas de diseño. Se consideran también algunos aspectos de la teoría del control que motivan y justifican la utilización de estos reguladores; principalmente: la incertidumbre de los modelos, su importancia dentro del paradigma del control robusto y la capacidad de los modelos perturbados para representar sistemas inciertos. El tutorial concluye con u nejemplo ilustrativo sobre el diseño de este tipo de reguladores para el control de glucosa en personas diabéticas (páncreas artificial).
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期刊介绍: La Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial (RIAI) es el órgano de expresión del Comité Español de Automática (CEA), miembro de la Federación Internacional de Control Automático (IFAC). La revista se desarrolla en el marco de la comunidad iberoamericana, y en general, en los entornos en los que el español constituye el idioma básico y no excluyente de comunicación. RIAI engloba las siguientes temáticas: • Teoría de control y sistemas. • Ingeniería de control de procesos e instrumentación. • Técnicas de control avanzado. • Automatización y control de sistemas de producción. • Robótica y sistemas robotizados. • Arquitecturas de control y tecnología de computadores aplicada al control automático de sistemas. • Sistemas de tiempo real e informática industrial aplicados al control automático de sistemas. • Filtrado, estimación y análisis y tratamiento de señales e imágenes aplicados al control automático de sistemas. • Visión por computador aplicada al control automático de sistemas. • Modelado, identificación, simulación y optimización de sistemas. • Inteligencia computacional y técnicas de supervisión y detección de fallos aplicados al control automático de sistemas. • Historia de la automática. La automática en sistemas sociales, económicos y empresariales. • Cuestiones docentes y de formación en automática. • Control de sistemas en red y complejos a gran escala. • Control automático de procesos industriales, sistemas energéticos, mineros, ingeniería civil y edificios. • Control automático de sistemas de transporte y vehículos. • Control automático en bioingeniería, biología, agricultura, ecología y medicina. • Control automático de máquinas y motores y mecatrónica.
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