Control predictivo basado en modelo no lineal por modo dual viable

Abstract

En esta investigación se propone un Control Predictivo Basado en Modelo no Lineal(NMPC) por modo dual con estabilidad garantizada, el cual usa un controlador PI dentrode la región terminal. En la formulación de esta estrategia de control, para el cálculo de la región terminal (Ω) y del dominio de atracción se usa la teoría de conjuntos invariantes y un algoritmo aleatorizado del tipo Montecarlo. En la estrategia de conmutación NMPC al PI se restringen los elementos finales de control suavizando considerablemente la conmutación. El NMPC por Modo Dual propuesto es implementado en simulación (software Matlab) en un Reactor Continuamente Agitado, y se compara su desempeño con el obtenido al implementar un NMPC multivariable convencional y dos controladores PI. Finalmente, se concluye que el NMPC por modo dual propuesto es la estrategia de control que además de tener estabilidad garantizada, presenta un mejor desempeño.Abstrac.This research proposes a Nonlinear Model based Predictive Control (NMPC), with guaranteed stability using a dual mode Model based Predictive Control approach with a PI controller inside terminal region. Within the formulation of this control strategy, a terminal region (Ω) and a attraction domain are calculated using invariant sets theory and a randomized Monte Carlo type algorithm. In addition, this proposal is complemented with a commutation strategy to constrain final control elements smoothing considerably commutation. This Dual Mode NMPC multivariable control is implemented by simulation (Matlab code) over a Continuous Stirred Reactor Tank comparing Dual Mode NMPC with a conventional NMPC multivariable and with two PI controllers. Finally, this article concludes that the NMPC for dual mode is the control strategy that in addition to having stability guaranteed, presents a better performance.