Linear Quadratic Regulator and Model Predictive Control Applied to a Four-Tank System: A Performance Comparison

Resumen

Este documento presenta una comparación entre dos técnicas lineales de controladores conocidos como PI-LOR y MPC con restricciones suaves aplicada a un proceso de cuatro tanques acoplados, cuyas características principales son las no linealidades, múltiples entradas y salidas y una dinámica lenta. El modelo es linealizado alrededor de un punto de funcionamiento utilizando un método de optimización, denominado mínimos cuadrados. Además, se presenta una formulación matemática general para ambos controladores que puede ser fácilmente extendida a cualquier control de procesos. Todo el procedimiento es descrito en detalle, así como los resultados de la simulación para ambos controladores. Para lograr una comparación real del rendimiento, los datos experimentales son obtenidos en las mismas condiciones y se analizaron todos los parámetros de respuesta.      

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