Diseño de un sistema de diagnóstico y control tolerante de fallas en actuadores para el proceso hidráulico de cuatro tanques acoplados
En este trabajo se presentan los resultados en simulación de un sistema de control tolerante a fallas activo aplicado al proceso hidráulico de cuatro tanques acoplados. El sistema de control tiene el objetivo de mantener las propiedades de desempeño deseadas con y sin la presencia de fallas parci...
| Autor Principal: | Córdova Claros, Josmell |
|---|---|
| Formato: | Tesis de Maestría |
| Idioma: | Español |
| Publicado: |
Pontificia Universidad Católica del Perú
2017
|
| Materias: | |
| Acceso en línea: |
http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/9510 |
| Etiquetas: |
Agregar Etiqueta
Sin Etiquetas, Sea el primero en etiquetar este registro!
|
| Sumario: |
En este trabajo se presentan los resultados en simulación de un sistema de control tolerante
a fallas activo aplicado al proceso hidráulico de cuatro tanques acoplados. El sistema
de control tiene el objetivo de mantener las propiedades de desempeño deseadas con y sin la
presencia de fallas parciales en actuadores (bombas). El sistema de control tolerante se desarrolla
a partir de un sistema de detección y diagnóstico de fallas empleando el observador de
entrada desconocida para estimar los niveles de los tanques. Después, se generan los residuos
y se evalúan mediante un método basado en la norma del vector. Para aislar las fallas en los
dos actuadores se utilizan dos observadores de entrada desconocida. La ventaja de este observador
es el permitir estimar la magnitud de la falla. El mecanismo de compensación consiste
en calcular una nueva ley de control que se adiciona a la señal que envía el controlador. Este
método se conoce como compensación aditiva de fallas. Dicho método se aplica a dos tipos
de controladores: basado en realimentación de estados (con acción integral), y basado en matriz
dinámica. La principal contribución de este trabajo es el sistema de control tolerante, el
cual tiene la capacidad de mantener al sistema de control operando en presencia de una falla
parcial en uno de los actuadores con un desempeño cercano al obtenido cuando no hay fallas.
Se utiliza la integral del error cuadrático como ´índice de desempeño. Las pruebas de simulación en SIMULINK muestran que la estrategia de compensación permite que los niveles de
los tanques sigan sus valores de referencia de manera adecuada incluso en presencia de fallas.
La misma metodología se implementa en el software RSLogix 5000 y se descarga en un PLC
virtual, obteniéndose resultados similares a SIMULINK. Las simulaciones en SIMULINK y
RSLogix 5000 demuestran que el controlador tolerante a fallas tiene un rendimiento superior
en comparación al controlador sin compensación de fallas. |
|---|