Estrategia basica de control predictivo con Scilab

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

El proceso con control predictivo:


El proceso con control predictivo:

El proceso con control predictivo:

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

Comparacion para los distintod valores de la salidas obtenidas del 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);