Diseño de un observador para sistemas con estructura wiener

Abstract

Por muchos años, diversos métodos de diseño de observadores han sido investigados para diferentes tipos de modelos nolineales. En particular, modelos Wiener, que se componen de un modelo dinámico lineal y un mapa de salida nolineal, pueden representar un amplio rango de procesos industriales. En este documento, se propone un nuevo enfoque en el diseño de observadores para este tipo de sistemas. Éstos consideran una estructura Wiener que contengan una perturbación nolineal de tipo Lipschitz y un mapa nolineal que de na la salida de manera explícita o implícita. La ganancia de los observadores se obtienen al resolver un conjunto de inecuaciones de matrices lineales, o LMI por su sigla en inglés (Linear Matrix Inequalities), que toman en cuenta la constante de Lipschitz asociada a la perturbación nolineal y el conjunto convexo asociado a la derivada del mapa de salida nolineal. Problemas de seguimimento de conductividad y un problema de neutralización de pH sirven para ilustrar las características principales del proceso de diseño de observadores y el rendimiento conseguido del enfoque propuesto. El método presentado es un avance frente a métodos existentes al considerar simultáneamente nolinealidades en la dinámica y en el mapa de salida sin requerir de un alto poder de cómputo, permitiendo, además, garantizar una tasa de convergencia al agregar una restricción a las LMI.