DOI:

https://doi.org/10.14483/23448393.16719

Publicado:

2020-12-19

Número:

Vol. 26 Núm. 1 (2021): Enero-Abril

Sección:

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Diseño de un controlador lineal cuadrático Gaussiano y un controlador autosintonizado por asignación de polos para el control del voltaje de un generador DC

Design of a linear quadratic Gaussian controller and a Self-Tuning Regulator for pole placement to control the voltage of a DC generator.

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Resumen (es)

Contexto: En este artículo se presenta el diseño de un controlador lineal cuadrático Gaussiano para regular el voltaje de un generador DC y se compara su desempeño con el de un regulador autoajustable sintonizado por asignación de polos

Método: Para para implementar estas estrategias de control se   utiliza el prototipo de un generador DC y se obtiene el modelo matemático del sistema utilizando identificación no paramétrica, se presentan las bases teóricas y el diseño de las dos estrategias de control y  se realiza la comparación del desempeño de los dos controladores utilizando métricas de la integral del error y respuesta temporal.

Resultados: las métricas de la integral del error y las de respuesta temporal, muestran que, aunque el desempeño  del  controlador lineal cuadrático Gaussiano es ligeramente superior al  presentado por el controlador autoajustable  por asignación de polos, con las dos estrategias de control  las  respuestas  del sistema son estables, con buena velocidad de respuesta y error de estado estable igual a cero.

Conclusiones: las estrategias de  control  lineal cuadrático Gaussiano  y el control autosintonizado  son una buena  alternativa  al  control  convencional  y  generan  un  adecuado  control  del proceso, acorde  con  los  requerimientos  del  sistema. 

Palabras clave: Filtro de Kalman, controlador LQR, controlador STR, función de costo

Resumen (en)

Context: This paper presents the design of a Linear Quadratic Gaussian controller to regulate the voltage of a DC generator and compares its performance with that of a self-tuning regulator tuned by pole placement.

 Method: To implement these control strategies a prototype of a DC generator is used and the mathematical model of the system is obtained using non-parametric identification, the theoretical bases and design of the two control strategies are presented, and the performance comparison of the two controllers is performed using metrics from the integral error and time response.

Results: The integral error and time response metrics show that, although the performance of the Linear Quadratic Gaussian controller is slightly higher than that presented by the self-tuning controller by pole placement, with the two control strategies the system responses are stable, with good speed response and steady-state error equal to zero.

Conclusions: The linear quadratic Gaussian controller and self-tuned control strategies are a good alternative to conventional control and generate adequate process control, in line with system requirements. 

 Keywords: Kalman filter, LQR controller, STR controller, cost functio

Biografía del autor/a

Luis Edo Garcia Jaimes, Politecnico Colombiano JIC

Docente Investigador

Cómo citar

APA

Garcia Jaimes, L. E. (2020). Diseño de un controlador lineal cuadrático Gaussiano y un controlador autosintonizado por asignación de polos para el control del voltaje de un generador DC. Ingeniería, 26(1). https://doi.org/10.14483/23448393.16719

ACM

[1]
Garcia Jaimes, L.E. 2020. Diseño de un controlador lineal cuadrático Gaussiano y un controlador autosintonizado por asignación de polos para el control del voltaje de un generador DC. Ingeniería. 26, 1 (dic. 2020). DOI:https://doi.org/10.14483/23448393.16719.

ACS

(1)
Garcia Jaimes, L. E. Diseño de un controlador lineal cuadrático Gaussiano y un controlador autosintonizado por asignación de polos para el control del voltaje de un generador DC. Ing. 2020, 26.

ABNT

GARCIA JAIMES, L. E. Diseño de un controlador lineal cuadrático Gaussiano y un controlador autosintonizado por asignación de polos para el control del voltaje de un generador DC. Ingeniería, [S. l.], v. 26, n. 1, 2020. DOI: 10.14483/23448393.16719. Disponível em: https://revistas.udistrital.edu.co/index.php/reving/article/view/16719. Acesso em: 13 abr. 2021.

Chicago

Garcia Jaimes, Luis Edo. 2020. «Diseño de un controlador lineal cuadrático Gaussiano y un controlador autosintonizado por asignación de polos para el control del voltaje de un generador DC». Ingeniería 26 (1). https://doi.org/10.14483/23448393.16719.

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Garcia Jaimes, L. E. (2020) «Diseño de un controlador lineal cuadrático Gaussiano y un controlador autosintonizado por asignación de polos para el control del voltaje de un generador DC», Ingeniería, 26(1). doi: 10.14483/23448393.16719.

IEEE

[1]
L. E. Garcia Jaimes, «Diseño de un controlador lineal cuadrático Gaussiano y un controlador autosintonizado por asignación de polos para el control del voltaje de un generador DC», Ing., vol. 26, n.º 1, dic. 2020.

MLA

Garcia Jaimes, L. E. «Diseño de un controlador lineal cuadrático Gaussiano y un controlador autosintonizado por asignación de polos para el control del voltaje de un generador DC». Ingeniería, vol. 26, n.º 1, diciembre de 2020, doi:10.14483/23448393.16719.

Turabian

Garcia Jaimes, Luis Edo. «Diseño de un controlador lineal cuadrático Gaussiano y un controlador autosintonizado por asignación de polos para el control del voltaje de un generador DC». Ingeniería 26, no. 1 (diciembre 19, 2020). Accedido abril 13, 2021. https://revistas.udistrital.edu.co/index.php/reving/article/view/16719.

Vancouver

1.
Garcia Jaimes LE. Diseño de un controlador lineal cuadrático Gaussiano y un controlador autosintonizado por asignación de polos para el control del voltaje de un generador DC. Ing. [Internet]. 19 de diciembre de 2020 [citado 13 de abril de 2021];26(1). Disponible en: https://revistas.udistrital.edu.co/index.php/reving/article/view/16719

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