Tecniche di sintesi per controllori avanzati di tipo IMC

La tesi presenta un'introduzione concisa ma dettagliata della struttura del Controllore a Modello Interno (IMC) e le sue peculiari caratteristiche. Il lavoro si concentra particolarmente sull'esplorazione delle tecniche di implementazione per i sistemi instabili e sui vincoli associati alla sintesi del controllore IMC per tali sistemi. Segue una disamina delle modalità di rappresentazione dei disturbi che agiscono sul sistema, sia a livello degli stati che delle uscite. Da ciò, si derivano condizioni di osservabilità o rilevabilità per i sistemi aumentati. La tesi propone successivamente una struttura IMC avanzata, la quale si fonda su un osservatore e sulla retrazione degli stati stimati e di un disturbo stimato. Il principale obiettivo di questo controllore innovativo consiste nell'eliminazione dell'offset di uscita del sistema in presenza di disturbi costanti, e nell'applicazione agevole della metodologia IMC anche per sistemi instabili grazie al disturbo aumentato. Il documento dettaglia poi l'implementazione di un programma MATLAB, utilizzato per valutare la sensibilità dei vari parametri del controllore IMC modificato e per confrontarlo con l'IMC tradizionale. Nel proseguo, viene presentato un metodo per la sintesi robusta del controllore, basato sulla sintesi μ o H-infinito, accompagnato da una valutazione delle prestazioni. Il sistema è poi esaminato nella sua forma feedback equivalente. L'analisi si estende infine ai sistemi a Ingressi Multipli e Uscite Multiple (MIMO), includendo la discussione di vari tipi di controllori per il caso MIMO e l'applicazione del controllore a un caso reale rappresentato da una torre di distillazione. Dopo le conclusioni, la tesi offre una sintesi del codice MATLAB utilizzato nel corso del lavoro