Estrategia basica de control predictivo con Scilab

Solapas principales


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Simulaciones de la estrategia basica de control predictivo con scilab y(k)=y(k-1)-0.25*y(k-2)+0.333*u(k-1)+0.1666*u(k-2)

El proceso normal

salida normal del proceso y(k)=y(k-1)-0.25*y(k-2)+0.333*u(k-1)+0.1666*u(k-2)

El proceso con control predictivo:

 

El proceso con control predictivo:

Estrategia Control predictivo adaptativo

El proceso con control predictivo:

Control predictivo adaptativo

Comparacion para los distintod valores de la salida deseada del control predictivo

Salida deseada del control predictivo

Comparacion para los distintod valores de la salidas obtenidas del control predictivo

Salidas del proceso con el control predictivo

 

Programa en Scilab de la simulacion de la estrategia de control predictivo

clear();
alfa1a=[0.95,0];
beta1a=[0.05,0];
a=[1,-0.25];
b=[0.333,0.1666];
u=[0,zeros(1,29),ones(1,40),zeros(1,131)] //entrada escalon en k=31 y vuelve a 0 en  k=71
y=zeros(1,201);
 
ysp=[zeros(1,130),ones(1,40),zeros(1,31)] //Comienzo control predictivo consigna valor 0 en k=101, consigna a 1 en k=131 y vuelve a 0 en  k=171
y(1)=0;
u(1)=0;
y(2)=0;
for k=3:201
    y(k)=a(1)*y(k-1)+a(2)*y(k-2)+b(1)*u(k-1)+b(2)*u(k-2); //Salida del proceso
end
y
scf(1);
clf(1);
subplot(2,1,1)
plot(y);
xtitle('y(k)');
subplot(2,1,2)
plot(u);
xtitle('u(k)');
yda=zeros(1,201);
y2a=y;
u2a=u;
yda(100)=y(100);
yda(99)=y(99);
for kt=101:201
    yda(kt+1)=alfa1a(1)*yda(kt)+alfa1a(2)*yda(kt-1)+beta1a(1)*ysp(kt)+beta1a(2)*ysp(kt-1); //Trayectoria deseada
    u2a(1,kt)=(yda(kt+1)-a(1)*y2a(kt)-a(2)*y2a(kt-1)-b(2)*u2a(1,kt-1))/b(1)// Control adaptativo
    y2a(kt)=a(1)*y2a(kt-1)+a(2)*y2a(kt-2)+b(1)*u2a(kt-1)+b(2)*u2a(kt-2)
end
 
scf(2);
clf(2);
subplot(4,1,1)
plot(y2a);
xtitle('y(k) alfa1=0.95 Beta1=0.05');
subplot(4,1,2)
plot(yda(1,:));
xtitle('yd(k+1/k) alfa1=0.95 Beta1=0.05');
subplot(4,1,3)
plot(u2a);
xtitle('u1(k) alfa1=0.95 Beta1=0.05');
subplot(4,1,4)
plot(ysp);
xtitle('ysp(k)');
 
alfa1b=[0.9,0];
beta1b=[0.1,0];
a=[1,-0.25];
b=[0.333,0.1666];
u=[0,zeros(1,29),ones(1,40),zeros(1,131)] //entrada escalon en k=31 y vuelve a 0 en  k=71
y=zeros(1,201);
 
ysp=[zeros(1,130),ones(1,40),zeros(1,31)] //Comienzo control predictivo consigna valor 0 en k=101, consigna a 1 en k=131 y vuelve a 0 en  k=171
y(1)=0;
u(1)=0;
y(2)=0;
for k=3:201
    y(k)=a(1)*y(k-1)+a(2)*y(k-2)+b(1)*u(k-1)+b(2)*u(k-2); //Salida del proceso
end
y
scf(1);
clf(1);
subplot(2,1,1)
plot(y);
xtitle('y(k)');
subplot(2,1,2)
plot(u);
xtitle('u(k)');
ydb=zeros(1,201);
y2b=y;
u2b=u;
ydb(100)=y(100);
ydb(99)=y(99);
for kt=101:201
    ydb(kt+1)=alfa1b(1)*ydb(kt)+alfa1b(2)*ydb(kt-1)+beta1b(1)*ysp(kt)+beta1b(2)*ysp(kt-1); //Trayectoria deseada
    u2b(1,kt)=(ydb(kt+1)-a(1)*y2b(kt)-a(2)*y2b(kt-1)-b(2)*u2b(1,kt-1))/b(1)// Control adaptativo
    y2b(kt)=a(1)*y2b(kt-1)+a(2)*y2b(kt-2)+b(1)*u2b(kt-1)+b(2)*u2b(kt-2)
end
 
scf(3);
clf(3);
subplot(4,1,1)
plot(y2b);
xtitle('y(k) alfa1=0.9 Beta1=0.1');
subplot(4,1,2)
plot(ydb(1,:));
xtitle('yd(k+1/k) alfa1=0.9 Beta1=0.1');
subplot(4,1,3)
plot(u2b);
xtitle('u1(k) alfa1=0.9 Beta1=0.1');
subplot(4,1,4)
plot(ysp);
xtitle('ysp(k)');
 
alfa1c=[0.8,0];
beta1c=[0.1,0];
a=[1,-0.25];
b=[0.333,0.1666];
u=[0,zeros(1,29),ones(1,40),zeros(1,131)] //entrada escalon en k=31 y vuelve a 0 en  k=71
y=zeros(1,201);
 
ysp=[zeros(1,130),ones(1,40),zeros(1,31)] //Comienzo control predictivo consigna valor 0 en k=101, consigna a 1 en k=131 y vuelve a 0 en  k=171
y(1)=0;
u(1)=0;
y(2)=0;
for k=3:201
    y(k)=a(1)*y(k-1)+a(2)*y(k-2)+b(1)*u(k-1)+b(2)*u(k-2); //Salida del proceso
end
y
scf(1);
clf(1);
subplot(2,1,1)
plot(y);
xtitle('y(k)=y(k-1)-0.25*y(k-2)+0.333*u(k-1)+0.1666*u(k-2)');
subplot(2,1,2)
plot(u);
xtitle('u(k)');
ydc=zeros(1,201);
y2c=y;
u2c=u;
ydc(100)=y(100);
ydc(99)=y(99);
for kt=101:201
    ydc(kt+1)=alfa1c(1)*ydc(kt)+alfa1c(2)*ydc(kt-1)+beta1c(1)*ysp(kt)+beta1c(2)*ysp(kt-1); //Trayectoria deseada
    u2c(1,kt)=(ydc(kt+1)-a(1)*y2c(kt)-a(2)*y2c(kt-1)-b(2)*u2c(1,kt-1))/b(1)// Control adaptativo
    y2c(kt)=a(1)*y2c(kt-1)+a(2)*y2c(kt-2)+b(1)*u2c(kt-1)+b(2)*u2c(kt-2)
end
 
scf(4);
clf(4);
subplot(4,1,1)
plot(y2c);
xtitle('y(k) alfa1=0.8 Beta1=0.1');
subplot(4,1,2)
plot(ydc(1,:));
xtitle('yd(k+1/k) alfa1=0.8 Beta1=0.1');
subplot(4,1,3)
plot(u2c);
xtitle('u(k) alfa1=0.8 Beta1=0.1');
subplot(4,1,4)
plot(ysp);
xtitle('ysp(k)');
 
 
 
scf(5);
clf(5);
x=1:202;
plot(x,yda,'ro-');
plot(x,ydb,'bs:');
plot(x,ydc,'g');
legend(["yd alfa1=0.95 beta=0.05";"yd alfa1=0.9 beta=0.1";"yd alfa1=0.8 beta=0.1"],opt=3);
scf(6);
clf(6);
plot(x,ydb),'b';
scf(6);
clf(6);
x=1:201;
plot(x,y2a,'ro-');
plot(x,y2b,'bs:');
plot(x,y2c,'g');
legend(["y(k) alfa1=0.95 beta=0.05";"y(k) alfa1=0.9 beta=0.1";"y(k) alfa1=0.8 beta=0.1"],opt=2);
 
 
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