Concurso Benchmark PID

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Concurso Benchmark PID

• Propuesto al Grupo Temático de Ingeniería de
  Control por
• J.Quevedo, T.Escobet, R. Comasolivas y A. Masip

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1. Definición del Benchmark
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• Diseñar 9 controladores PID de un o dos grados de
  libertad limitando la variable manipulada a 10
  veces el valor de la entrada en régimen
  estacionario con o sin perturbación de carga.
• La consigna es un pulso unitario entre 100 y 300
  segundos y la perturbación de carga es un pulso
  unitario entre 400 y 500 segundos.
• Por ello el limite de la variable manipulada será
  IumaxI10 para compensar la perturbación unitaria
  y/o seguir la consigna unitaria.

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• Criterio para comparar las prestaciones de
  control
• La evaluación y comparación de los resultados se
  llevará a cabo utilizando los criterios de IAE
  (integral del error de regulación (e) en valor
  absoluto) y IAU (integral de la variable
  manipulada (u) en valor absoluto) con el mismo
  peso de ponderación para cada uno de los 9 casos
  durante 600 segundos
• IAE ? Ie(t)I. dt
• IAU ? Iu(t)I. dt
• e(t) es la diferencia entre la consigna (c(t)) y
  la variable del proceso (y(t))
• u(t) es la variable manipulada, salida del
  controlador PID que entra la sistema.
• J

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• Los 9 sistemas tienen como función de
  transferencia

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2. Grupos Concursantes y propuestas
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• 3 propuestas de la Universidad de Cordoba y la
  UNED
• 9 controladores PID por optimización
• 8 controladores PI por optimización (se ha
  añadido 1 PID)
• 9 controladores PID por cancelación de polos
• Nota se ha cambiado el limite en PID7 de la v.
  manip. a /-10 unidades
• 2 propuestas de la Universidad Autonoma de
  Barcelona y Universidad de Costa Rica
• 9 controladores PID por optimización JT1
• 9 controladores PID por optimización JT2
• 1 propuesta de la Universidad Publica de Navarra
  y Universidad de la Rioja
• 9 controladores PID por QFT y optimización

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3. Resultados globales
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Resultados UCO_UNED_Optimizacion PIDvariable del
proceso
10
Resultados UCO_UNED_Optimizacion PIDvariable
manipulada
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Resultados UCO_UNED_Optimizacion PIvariable del
proceso
excepto en G10 donde se ha aplicado el PID
propuesto anteriormente
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Resultados UCO_UNED_Optimizacion PIvariable
manipulada
excepto en G10 donde se ha aplicado el PID
propuesto anteriormente
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Resultados UCO_UNED_Cancelacion de polosvariable
del proceso
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Resultados UCO_UNED_Cancelacion de polosvariable
manipulada
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Resultados UAB_UCR_JT1variable del proceso
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Resultados UAB_UCR_JT1variable manipulada
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Resultados UAB_UCR_JT2variable del proceso
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Resultados UAB_UCR_JT2variable manipulada
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Resultados UNavarra_URiojavariable del proceso
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Resultados UNavarra_URiojavariable manipulada
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4. Algunos resultados parciales
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Resultados UCO_UNED_PID OPTG11/(s1)8
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Resultados UAB_UCR_JT1G11/(s1)8
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Resultados UAN_URIOJAG11/(s1)8
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Resultados UCO_UNED_PID_OPTG3-5(s-0.2)/(s1)3
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Resultados UAB_UCR_JT1G3-5(s-0.2)/(s1)3
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Resultados UAN_URIOJAG3-5(s-0.2)/(s1)3
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Resultados UCO_UNEDG825/(s1)(s2s25)
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Resultados UCO_UNEDG825/(s1)(s2s25)
30
Resultados UAB_UCR_JT1G825/(s1)(s2s25)
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Resultados UAB_UCR_JT1G825/(s1)(s2s25)
32
Resultados UAN_URIOJAG825/(s1)(s2s25)
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Resultados UAN_URIOJAG825/(s1)(s2s25)
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Resultados UCO_UNEDG91/(s2-1)
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Resultados UAB_UCR_JT1G91/(s2-1)
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Resultados UAN_URIOJAG91/(s2-1)
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5. Resultados
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Nota los resultados se han obtenido por
simulación en SIMULINK durante 600 s con el
método de integración Runge Kutta 4 y con un paso
fijo de T0.01s excepto en el caso de los
controladores por cancelación de polos (T0.001 s)
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6. Conclusiones
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• El grupo ganador es el formado por V.M. Alfaro,
  O. Arrieta y R. Vilanova de la Universidad
  Autónoma de Barcelona y de la Universidad de
  Costa Rica.
• Los otros grupos formados por
• M. Gil (U. de la Rioja), J. Elso, C. Molins y M.
  Garcia Sanz (U. P. de Navarra)
• Fernando Morilla (UNED), J.Jimenez y F. Vazquez
  (Universidad de Cordoba)
• han quedado muy cerca del óptimo obtenido por el
  equipo ganador.
• FELICITACIONES a todos!
• Y el año que viene se puede extender el mismo
  Benchmark a todo tipo de estructura de
  controladores con otras consignas acotadas pero
  no conocidas, no?.