Control de estructura variable

El control de estructura variable ( VSC ) es una forma de control no lineal discontinuo . El método altera la dinámica de un sistema no lineal mediante la aplicación de un control de conmutación de alta frecuencia . La ley de control de retroalimentación de estado no es una función continua del tiempo ; cambia de una condición suave a otra. Por lo tanto, la estructura de la ley de control varía en función de la posición de la trayectoria del estado; el método cambia de una ley de control suave a otra y posiblemente a velocidades muy rápidas (por ejemplo, durante un número infinito contable de veces en un intervalo de tiempo finito). El VSC y el comportamiento del modo deslizante asociado fueron investigados por primera vez a principios de la década de 1950 en la Unión Soviética por Emelyanov y varios investigadores. ^[1]

El modo principal de funcionamiento del VSC es el control de modo deslizante (SMC). Las ventajas del SMC incluyen:

• Baja sensibilidad a la incertidumbre de los parámetros de la planta .
• Modelado de orden muy reducido de la dinámica de plantas
• Convergencia en tiempo finito (debido a la ley de control discontinuo)

Las debilidades del SMC incluyen:

• Parloteo debido a imperfecciones de implementación
• Concentrarse excesivamente en las incertidumbres coincidentes (es decir, las incertidumbres que entran en el canal de control)

Sin embargo, la evolución del VSC es un área activa de investigación. ^[2]

Véase también

• Sistema de estructura variable
• Control de modo deslizante
• Sistema híbrido
• Control no lineal
• Control robusto
• Control óptimo
• Puente en H  : topología que combina cuatro interruptores que forman las cuatro patas de una "H". Se puede utilizar para impulsar un motor (u otro dispositivo eléctrico) hacia adelante o hacia atrás cuando solo hay una fuente de alimentación disponible. Se utiliza a menudo en actuadores en sistemas controlados por modo deslizante.
• Amplificador de conmutación  : utiliza control de modo de conmutación para impulsar salidas continuas
• Modulación delta-sigma  : otro método (de retroalimentación) de codificar un rango continuo de valores en una señal que cambia rápidamente entre dos estados (es decir, un tipo de control de modo deslizante especializado)
• Modulación de densidad de pulso  : una forma generalizada de modulación delta-sigma.
• Modulación por ancho de pulso  : otro esquema de modulación que produce movimiento continuo a través de conmutación discontinua.

Referencias

1. Emelyanov, SV, ed. (1967). Sistemas de control de estructura variable . Moscú: Nauka.
2. Edwards, Cristopher; Fossas Colet, Enric; Fridman, Leonid, eds. (2006). Avances en estructura variable y control de modo deslizante . Apuntes de clase en ciencias de la información y el control. Vol. 334. Berlín: Springer-Verlag. ISBN. 978-3-540-32800-1.

Lectura adicional

• Hasan K. Khalil (2002). Sistemas no lineales (3.ª ed.). Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall . ISBN 0-13-067389-7.
• Utkin, VI (1992). Modos deslizantes en control y optimización . Springer-Verlag. ISBN 978-0-387-53516-6.
• Zinober, ASI, ed. (1990). Control determinista de sistemas inciertos . Londres: Peter Peregrinus Press. ISBN 978-0-86341-170-0.
• Zinober, Alan SI, ed. (1994). Estructura variable y control de Lyapunov . Apuntes de clase sobre control y ciencias de la información. Vol. 193. Londres: Springer-Verlag. doi :10.1007/BFb0033675. ISBN. 978-3-540-19869-7.
• Steinberger, M.; Horn, M.; Fridman, L., eds. (2020). Sistemas de estructura variable y control de modo deslizante . Estudios en sistemas, decisiones y control. Vol. 271. Londres: Springer-Verlag. doi :10.1007/BFb0033675. ISBN . 978-3-030-36620-9.