Este tipo de modelo supone que la salida está disponible a través de la medición, pero puede considerarse la incorporación, cuando no se conozca, de la estimación de la salida de la planta usando el modelo paralelo. 

El modelo que representa a la ley de control es g(.).

Si se considera tanto el modelo de la planta como la función no lineal que representa la señal de control, se puede decir que la salida de una planta responde a:

y(t+1) = f(y^d, u, y)

o sea, depende de valores retrasados de salida de la planta (una excepción es el modelo simple), valores retrasados de la señal de control, el retardo y el modelo de referencia que se pretende seguir.

Nótese que en la anterior expresión no se considera el error de forma directa, pero se cumple:

error = h(y^d, y)

En el error a la salida influye el error cometido en la obtención del modelo de la planta, las variaciones de la salida de la planta producto a las perturbaciones a las que esté sujeta y el error en la obtención del modelo que representará al controlador.

Control reconfigurable

Diversos autores han propuesto varias estructuras para el diseño de sistemas de control variantes en tiempo utilizando la adaptación de parámetros. El objetivo es tener una base de desarrollo que permita adaptar no sólo los parámetros del modelo y del controlador, sino también tener en cuenta la adaptación a cambios estructurales del modelo, tipo de controlador y variación en la consigna.

Una Estructura de Control Reconfigurable (ECR) es aquel que monitoriza constantemente el proceso a controlar y seleccionar el modelo de referencia requerido (si es necesario), el tipo de estructura para obtener el modelo de la planta y el tipo de controlador a partir de una base de conocimientos, como se muestra en la figura.

La ECR debe poseer un conjunto de controladores (que son definidos teniendo en cuenta las posibles situaciones) a partir de los cuales se selecciona uno, de acuerdo a una situación particular. Puede darse el caso que se necesite identificar la planta y adaptar los parámetros del controlador en línea.

Como se aprecia en la figura, la ECR posee tres capas de aprendizaje inteligente (las relacionadas con el procesador del objetivo, selector del controlador y selector del modelo), cada una de las cuales deben ser capaz de adaptar los parámetros de la base de conocimientos y seleccionar el procedimiento de forma independiente. Por ejemplo, en la sección “selector del modelo” se debe seleccionar una de las posibles estructuras analíticas que pueden ser utilizadas en el proceso de modelado, y adaptar los parámetros de ese modelo de acuerdo a una ley de adaptación propia.

Los aspectos fundamentales que deben tenerse en cuenta a la hora de diseñar una ECR son:

1.- Estructura procesadora de objetivo o referencia del sistema.

2.- Tipo de controlador.
3.- Estructura del modelo para la representación de la planta.
4.- Núcleos estimadores, cuya estructura debe ser capaz de satisfacer los requerimientos en tiempo real.
5.- Requerimientos definidos por los pasos para obtener un modelo.

La importancia fundamental de la ECR se debe a que es una estructura altamente flexible que puede adaptarse a una amplia variedad de comportamientos de la planta (el sistema en su conjunto está basado en el aprendizaje; sea de un conjunto de datos de entrada-salida, del comportamiento de un operario, etc.). No obstante, en esta estructura deben atenderse problemas como la capacidad de cómputo, la memoria del computador y los requisitos en tiempo real del sistema a controlar.

Referencia:

[1] Landau, I.; Lozano, R.; M'Saad, M.:"Adaptive Control". Springer-Verlag. 1998.