Diseño de Controladores Predictivos con Objetivos Económicos Robustos

Abstract

La forma de operar procesos en la industria ha experimentado una serie de avances tecnológicos significativos durante los últimos años, guiados por la necesidad de producir productos que satisfagan las necesidades del mercado, de forma segura y en condiciones competitivas. Por lo tanto resulta deseable buscar técnicas de control que a la vez que controlan el proceso, optimicen ciertos criterios de eficiencia, garantizando al mismo tiempo el cumplimiento de límites impuestos a los productos. Una de las pocas técnicas que permiten resolver este problema complejo es la estructura jerárquica de control multi-variable que subyace al Control Predictivo basado en Modelos (MPC).El objetivo de esta técnica de control ha sido, durante muchos años,guiar el proceso a un punto de operación óptimo en forma rápida y confiable. Sin embargo, en la última década los investigadores se centraron en una formulación particular, denominada MPC Económico, cuyo objetivo ya no es estabilizar el sistema controlado en un estado estacionario particular, sino optimizar su desempeño teniendo en cuenta algún criterio de rendimiento económico.El problema de la optimización económica de procesos ha recibido recientemente un renovado impulso en el campo del control predictivo, dado que los objetivos económicos del proceso bajo control son, en muchos casos, contrapuestos a los objetivos dinámicos propios del control, y el problema no es trivial (por ejemplo, los objetivos económicos pueden corresponderse con puntos de operación distintos del punto de equilibrio que estabiliza el sistema). Por otro lado, el diseño del controlador debe ser tal que se garantice la estabilidad a pesar de la presencia de incertidumbres aditivas, y a su vez, que no ocurra pérdida de factibilidad en caso de producirse cambios en el punto de operación.