Control Predictivo Aplicado a un Buque Marino

Resumen

Resumen: En el presente artículo se muestra el análisis, diseño e implementación en software de un ControladorPredictivo Basado en Modelo (MPC), en un buque marino. La meta principal de este trabajo residió en hacer que elsistema a controlar, cumpla con el seguimiento de trayectorias predefinidas. Pese a que el buque marino presenta unadinámica no lineal, se adaptó la ley de control a estas características a través de un procedimiento de linealizaciónpor series de Taylor. Se contempló como objetivos de control, el error de seguimiento y el incremento de la acciónde control, los cuales tuvieron incidencia directa en la minimización del índice de rendimiento del proceso.  Además,las restricciones de las acciones de control también se establecieron en el MPC, logrando resultados satisfactorios enel seguimiento de trayectorias de distinta naturaleza. Los resultados se obtuvieron a partir de simulaciones realizadasen un programa computacional, donde se desarrollan los archivos del modelo de la planta y el controlador.

 

Abstract: In this article is developed the analysis, design and software implementation of a Model Predictive Control(MPC) in a marine vessel. The main goal of this work was to control the system around predefined paths. Althoughthe marine vessel has a non-linear dynamic, the control law was adapted to these features through a procedure ofTaylor series linearization. The controller´s objectives were the tracking path error and the incremental control law,which had direct impact in the minimization of the performance index of the process. In addition, constraints oncontrol actions were established in the MPC, achieving satisfactory results in the trajectory tracking on paths ofdifferent nature. The results were obtained from simulations in a computer program, where scripts contain the plantmodel and the controller.