Núcleo de Control: Controladores modulares en entornos distribuidos
DOI:
https://doi.org/10.1016/j.riai.2015.11.005Palabras clave:
Sistemas empotrados, control predictivo basado en modelo, control de sistemas distribuidosResumen
En este artículo se describe una estrategia de control distribuida, utilizando elementos empotrados, mediante un middleware de control denominado núcleo de control, en el que se implementan controladores digitales de altas prestaciones, diseñados de forma modular, en sistemas con capacidad de cómputo limitada. Se presenta una metodología tanto para la obtención de una métrica que permita la comparación de los distintos modos de funcionamiento ante pérdidas de datos, como para la elección de los parámetros de los controladores a implementar en cada nodo del sistema distribuido de control. Se presentan varios modos de funcionamiento que permite adaptar el sistema desarrollado a distintas situaciones. El trabajo se completa con la implementación de la simulación del sistema distribuido y su prueba sobre un proceso real.Descargas
Citas
Albertos, P., Crespo, A., Simó, J.E., 2006. Control Kernel: A key concept in embedded control systems. 4th IFAC Symposium on Mechatronic Systems.
Albertos, P., Crespo, A., Vallés, M., Ripoll, I., 2005. Embedded Control Systems: Some Issues and Solutions. 16th IFAC World Congress. Prague, Czech Republic.
Baliga, G., Kumar, P.R., 2005. A middleware for control over networks. Proceedings of the IEEE Conference on Decision & Control, including the Symposium on Adaptive Processes.
Beltrán, J. L., Calabuig, L., Munera, E., Simó, J., & Poza-Lujan, J. L., 2014. Configuration Model for Control Kernel Middleware Based Applications. XXXV Jornadas de Automática.
Benchmark CEA. 2010-2011. Grupo Temático de Ingeniería de Control de CEA. Evaluación de Algoritmos de auto-ajuste de controladores PID. http://www.ceautomatica.es/og/ingenieria-de-control/benchmark-2010-11
Berglind, J. B., Gommans, T. M. P., & Heemels, W. P. M. H., 2012. Selftriggered MPC for constrained linear systems and quadratic costs. In 4th IFAC nonlinear model predictive control conference (pp. 342-348).
Camponogara, E., Jia, D., Krogh, B. H., & Talukdar, S., 2002. Distributed model predictive control. Control Systems, IEEE, 22(1), 44-52.
COBAMI, 2012-2014. Control jerárquico basado en misiones. DPI2011- 28507-C02-01/02
Coronel, J.O. 2007. Porting of RTLinux 3.2rc1 to XScale processors. http://rtportal.upv.es/apps/xscale/. Último acceso: febrero 2014
Coronel, J.O., Blanes, F., Simó, J., Nicolau, V., 2008. Middleware de Kernel de Control Para el Desarrollo de Aplicaciones en Sistemas Empotrados de Tiempo Real. XXIX Jornadas de Automática, Tarragona.
Crespo, A., Albertos, P., Balbastre, P., Vallés, M., Lluesma, M., Simó, J.E., 2006. Schedulability issues in complex embedded control systems. Proceedings of the 2006 IEEE Conference on Computer Aided Control Systems Design. Munich, Germany.
Dorf, R., Bishop, R. H., 1995. Modern Control Systems, Seventh Edition. Addison-Wesley.
Eqtami, A., Dimarogonas, D. V., & Kyriakopoulos, K. J., 2011. Eventtriggered strategies for decentralized model predictive controllers. In IFAC World Congress (pp. 10068-10073).
Farokhi, F., Shames, I., & Johansson, K. H., 2014. Distributed MPC via dual decomposition and alternative direction method of multipliers. In Distributed Model Predictive Control Made Easy (pp. 115-131). Springer Netherlands.
García Valls, M., Rodríguez López, I., Fernández Villar, L., 2013. iLAND: An Enhanced Middleware for Real-Time Reconfiguration of Service Oriented Distributed Real-Time Systems. IEEE Transactions on Industrial Informatics, Vol. 9, nº 1, (pp 228-236)
Giselsson, P., & Rantzer, A., 2010. Distributed model predictive control with suboptimality and stability guarantees. In Decision and Control (CDC), 2010 49th IEEE Conference on (pp. 7272-7277). IEEE.
Giselsson, P., & Rantzer, A., 2014. On feasibility, stability and performance in distributed model predictive control. Automatic Control, IEEE Transactions on, 59(4), 1031-1036.
Heemels, W. P. M. H., Johansson, K. H., & Tabuada, P., 2012. An introduction to event-triggered and self-triggered control. In CDC (pp. 3270-3285).
KERTROL, 2006-2008. Núcleo de control en los sistemas empotrados fuertemente interconectados. DPI2005-09327-C02-01/02
Kyoung-Dae Kim and P.R. Kumar, 2012. Cyber-Physical Systems: A Perspective at the Centennial. Proceedings of the IEEE. Vol. 100 (pp.1287-1308)
Li, Q., Yao, C. 2003. Real-Time Concepts for Embedded Systems. CMP Books.
Muñoz, M., Munera, E., Blanes, J. F., Simo, J. E., & Benet, G. (2013). Event driven middleware for distributed system control. XXXIV Jornadas de Automatica, 8.
Ohlin, M., Henriksson, D., Cervin, A., 2007. TrueTime 1.5 - Reference Manual. Lund University: Department of Automatic Control.
Poza, J., Posadas, J., & Simó, J., 2009. From the Queue to the Quality of Service Policy: A Middleware Implementation. Distributed Computing, Artificial Intelligence, Bioinformatics, Soft Computing, and Ambient Assisted Living, 432-437.
Rajkumar, R., Lee, I., Sha, L., Stankovic, J., 2010. Cyber-Physical Systems: The Next Computing Revolution. Design Automation Conference (DAC), 47th ACM/IEEE. Anaheim, CA, pp. 731-736.
SIDIRELI, 2009-2011. Sistemas distribuidos con recursos limitados. Núcleo de control y coordinación. DPI2008-06737-C02-01
Simarro, R., 2011. Núcleo de control y diseño de controladores modulares en un entorno distribuido. Tesis doctoral. Departamento de informática de sistemas y computadores (DISCA). Universidad politécnica de Valencia.
Simarro, R., Coronel, J.O., Simó, J.E., Blanes, J.F., 2008. Hierarchical and Distributed Embedded Control Kernel. IFAC 2008 World Congress. Seoul, Korea.
Simarro, R., Albertos, P., Simó, J.E., 2013. Control kernel based adaptive control implementation. SIGBED review. 10, pp. 24-28. ISSN 1551-3688. DOI: 10.1145/2492385.2492389
Yodaiken, V. and Barabanov, M., 1997. Introducing Real-Time Linux. Linux Journal
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