SIMULACIÓN DE SISTEMAS DE CONTROL HÍBRIDO Antonio Cembellín Sánchez E.T.S.I.I. de Béjar (Universidad de Salamanca), cembe@usal.es Avda. Fernando Ballesteros, 2. Béjar 37700 (Salamanca) Resumen Los sistemas dinámicos híbridos se caracterizan por la interacción entre dinámicas continuas y discretas. Los sistemas de control híbrido aparecen en el control por computador de procesos continuos, como por ejemplo, en procesos químicos y de fabricación. El estudio de los sistemas de control híbrido es esencial, por ejemplo, en el diseño de controladores supervisores para sistemas continuos, y su simulación ayudará a validarlos. Este trabajo presenta un ejemplo de simulación de este tipo de sistemas utilizando dos entornos: Simulink/Stateflow y Ecosim. Palabras Clave : control híbrido [1] [2] [3], modelo DES [2] [3], controlador DES [2] [3]. 1 INTRODUCCIÓN El ejemplo más sencillo de un controlador supervisor quizá sea el termostato que regula la temperatura en nuestras casas. El controlador es realmente un mecanismo de conexión-desconexión ( switching) que interacciona con la dinámica continua del calefactor para contrarrestar el calor perdido y así mantener la temperatura dentro del rango deseado. Otros ejemplos típicos de estos sistemas están relacionados con la operación en plantas químicas (procedimientos de puesta en marcha y parada, mecanismos de seguridad ante fallos, control durante la operación regular mediante la conmutación de modos de operación diferentes, ...). Se usan también para coordinar robots de interacción múltiple, para el control de procesos de manufactura y para coordinar la operación de vehículos autónomos. Una forma adecuada para representar los sistemas de control híbrido se muestra en la figura siguiente [3] [4] [5]: Figura 1: Sistema de control híbrido El proceso continuo, que se puede controlar a su vez con algunos controladores continuos, se identifica como la planta y en general se describe mediante ecuaciones diferenciales o en diferencias. El controlador contiene un proceso de decisión discreto que generalmente es un sistema de eventos discretos (DES) descrito, por ejemplo, por un autómata finito. La interfaz posibilita la comunicación entre cada uno de estos procesos. Ésta se ha elegido para ser simplemente una partición del espacio de estados que los divide en regiones que constituyen estados cualitativos del proceso. Se trata de una representación funcional adecuada para el estudio matemático de estos sistemas híbridos. En ciertos sistemas, este esquema representa la arquitectura de control real y el controlador, interfaz y planta se pueden identificar de una forma natural. En otros sistemas, tal separación no está tan clara y en este caso, esta representación se usa principalmente para estudiar el sistema e identificar sus propiedades más que para implementar cualquier estrategia de control. Sin embargo, una descripción como esta puede ser útil para el análisis y puede conducir a una mejor comprensión de propiedades importantes relacionadas con la interacción de dinámicas continuas y discretas [3] [4]. CONTROLADOR PLANTA INTERFAZ Actuador Generador ) (t u ) (t x [ ] n u ~ [ ] n x ~