Implementación de un algoritmo de control predictivo en espacio de estados sobre una plataforma de simulación desarrollada en Matlab

• Published in: INGENIUS 2013-01 (9), p.5-14
• Main Authors: Zambrano, Julio, González, Ana
• Format: Article
• Language: eng ; spa
• Subjects: Algorithms; Computer simulation; Control algorithms; Control theory; embedded integrator; Espacio de estados; integrador embebido; Mathematical models; Matlab; Matrix methods; MIMO (control systems); optimización; Optimization; Predictive control; Process variables; restricciones; restrictions; State space; Strategy
• ISSN: 1390-650X; 1390-860X; 1390-860X
• DOI: 10.17163/ings.n9.2013.01

El control predictivo basado en modelo (MPC) esuna metodología que se enmarca dentro de la ingeniería de control moderno y que desde sus inicios ha venido evolucionando como una herramienta capaz de mitigar mayormente los problemas que enfrenta la industria desde el enfoque de la teoría de control. En su esencia la estrategia de control predictivo hace uso de un modelo matemático interno y de una estrategia de optimización para predecir las salidas del sistema dentro de un intervalo de tiempo al que se le denomina horizonte de predicción. La formulación que sustenta el algoritmo demanda un coste computacional elevado y es por ello que desde sus inicios esta estrategia ha tenido su nicho de implementación en ordenadores que agilicen y soporten un cálculo matricial considerable. En el presente artículo se detalla el análisis matemático y el procedimiento para la implementación de un algoritmo de control predictivo bajo Matlab®, además, se presenta los resultados de la aplicación a una planta de simple entrada y simple salida (SISO) y a una planta de múltiples entradas y múltiples salidas (MIMO). En ambos casos se incorporan restricciones a las variables del proceso, atendiendo a una de las características más atractivas de esta estrategia.