Resumen de Controlador robusto de orden fraccional implementado en el primer tramo del canal principal Imperial de Aragón

Raúl Rivas Pérez, Vicente Feliú Batlle, Fernando J. Castillo García, Luis Sánchez Rodríguez, Antonio Linares Sáez

• español

  En el presente trabajo se desarrolla el diseño de un controlador robusto de orden fraccional ??el cual se denota como FPI, debido a que constituye una generalización del controlador PI convencional?? para el control efectivo de la distribución de agua en canales principales de riego caracterizados por presentar una amplia variación en sus parámetros dinámicos. El interés en esta clase de controladores se justifica por hecho de que la dinámica de los canales principales de riego puede cambiar de forma drástica con las variaciones de sus regímenes de descargas. El controlador FPI desarrollado se programó en un PLC SIMATIC S-7 300 y se implementó en tiempo real en el primer tramo del canal principal Imperial de Aragón, perteneciente a la Confederación Hidrográfica del Ebro, España. Se realizaron experimentos comparativos de funcionamiento en tiempo real del controlador FPI diseñado con otro controlador PI equivalente, en el sentido de exhibir ambos el mismo comportamiento dinámico en lazo cerrado para las especificaciones temporales de la planta nominal. Los resultados obtenidos de estos experimentos demuestran que cuando los parámetros dinámicos del tramo del canal presentan una amplia variación, el controlador FPI exhibe una mayor robustez, lo cual posibilita lograr una mayor velocidad de respuesta, satisfacer de forma operativa las demandas de los usuarios y minimizar las pérdidas por concepto de operación de los recursos hidráulicos disponibles.

• English

  This paper presents the design of a robust fractional order controller —which we denote as FPI controller since it can be regarded as a generalization of the standard PI controller— for effective control of water distribution in irrigation main canal pools characterized by time-varying dynamical parameters. Interest in such robust fractional order controller is justified by the fact that dynamical parameters of irrigation main canal pools may change drastically according to their operating discharge regimes. The FPI controller designed was installed in a PLCSIMATIC S-7 300, and was real-time implemented in the first pool of the Imperial de Aragon main canal, belonging to the Ebro Hydrographical Confederation (Spain). Real-time experiments were carried out with equivalent —in the sense of exhibiting the same closed loop dynamics for the nominal plant specifications— FPI and PI controllers. They showed a better performance and robustness of the FPI controller when large canal parameters variations were produced, that which facilitates to achieve a bigger speed of response, to satisfy in an operative way the demands of the users, as well as to minimize the losses for concept of operation of the available hydraulic resources.