Introducción (planteamiento)
Dado el modelo y el control PID del ejercicio resuelto 4.2, analizar un método de transferencia suave entre los modos manual y automático (bumpless transfer). Tomar el siguiente controlador obtenido en dicho ejercicio, para observar mejor el efecto de la saturación:
Kp=5.3,Ti=0.5,Td=0.13,Ts=0.1.
Método (plan de solución)
Los temas que se tratan a continuación se explican con detalle en el libro. Pasos: (i) simular la transición suave con dos controladores (uno que hace las veces de control manual); (ii) analizar los resultados. Las operaciones que se realizan a continuación se detallan en el código de MATLAB de este enlace.
Resultados (solución)
El diagrama de simulación para probar la transición suave entre los modos manual y automático, donde se tiene un controlador PID diseñado para la transición suave y antisaturación, un controlador PID que imita el control manual, una señal de pulso para pasar entre modos (0 para el "control manual" y 1 para el control automático) y una perturbación que se aplica unos segundos después de pasar al modo automático), es:
La respuesta temporal y la acción de control, donde se observa que la acción de control no cambia al pasar de modos en los saltos entre 1 y 0, son:
Análisis y verificación
La implementación de la transición suave (bumpless transfer) entre los modos manual y automático funcionó correctamente, sin sobresaltos al pasar de un modo de operación a otro (prestar atención al caso cuando se está en modo automático, es decir, cuando la línea punteada toda el valor de 1). En este caso, el control manual fue reemplazado por otro controlador PID. Se observa la transición perfecta entre los modos, pero puede haber ciertos saltos del modo automático a manual si el operario no es muy hábil (se puede modelar dicha habilidad ajustando el controlador del bloque PID del usuario).
Aunque se programó el caso anterior para entender mejor los aspectos de la implementación, el bloque PID de Simulink incluye la transferencia suave.
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