Selección óptima de redundancias para el diseño de control tolerante a fallas activo para plantas químicas

Abstract

Este trabajo presenta un procedimiento preliminar para la selección óptima de redundancias de hardware en el marco de control tolerante a fallas reconfigurable. Suponiendo que se dispone de un controlador nominal de dimensión reducida, el objetivo es manejar un conjunto preestablecido de fallas parciales en actuadores, preservando la estabilidad y el desempeño dinámico del sistema. La metodología se basa en un procedimiento de optimización multi-objetivo para lograr un balance entre criterios de diseño conflictivos como controlabilidad y desempeño. La selección de hardware adicional (no incluido en la estructura nominal) es penalizada para lograr una baja inversión en redundancias. Las estructuras de control propuestas pueden sintetizarse mediante controladores convencionales tipo PI (proporcional-integral). La eficacia del procedimiento es evaluada utilizando el caso de estudio Tennessee Eastman.