Metodología para la Estimación de Parámetros en Tiempo Real mediante Filtros de Kalman y Mínimos Cuadrados



Título del documento: Metodología para la Estimación de Parámetros en Tiempo Real mediante Filtros de Kalman y Mínimos Cuadrados
Revista: Iteckne
Base de datos:
Número de sistema: 000587592
ISSN: 1692-1798
Autores: 1
1
2
Instituciones: 1Universidad Tecnológica de Pereira, Grupo de Investigación en Ingeniería Electrónica, Pereira, Risaralda. Colombia
2Universidad Tecnológica de Pereira, Grupo de Investigación en Astroingeniería Alfa Orión, Pereira, Risaralda. Colombia
Año:
Periodo: Ene-Jun
Volumen: 10
Número: 1
Paginación: 37-44
País: Colombia
Idioma: Español
Tipo de documento: Artículo
Resumen en español En este artículo se presenta una metodología para la estimación en tiempo real de parámetros de sistemas dinámicos lineales desconocidos, mediante el filtrado de Kalman y el método de estimación por mínimos cuadrados. Los algoritmos resultantes de la aplicación de la metodología propuesta son implementados en tiempo real sobre un procesador digital de señales (DSP, por sus siglas en inglés) referencia TMS320F2812 de la marca Texas Instruments©. Con el objetivo de evaluar la efectividad del método, se adelantó la estimación de una planta dinámica de segundo orden con comportamiento de filtro pasa bajos estable, simulada mediante un circuito electrónico que contiene amplificadores operacionales, que maniobran bajo condiciones de laboratorio que generan una alta perturbación en las funciones que identifican la entrada y la salida. Estas señales son adquiridas por el procesador digital de señales mediante el convertidor Análogo-Digital (A/D) embebido en el mismo, con el fin de implementar en tiempo real el algoritmo de identificación de parámetros planteado en la metodología. Finalmente, se obtuvo la función de transferencia estimada del sistema con errores de 0,0019% en la frecuencia de corte, 10,34% en el sobre impulso, y 14,28%en el tiempo de establecimiento; lo cual evidencia la efectividad de la implementación en tiempo real de la estrategia de estimación planteada.
Resumen en inglés This paper presents a methodology for realtime estimation of the parameters of unknown nonlinear dynamic systems by Kalman filtering and the least squares estimation method. The algorithms resulting from the application of the proposed methodology are implemented in real time on a TMS320F2812 digital signal processor (DSP) from Texas Instruments©. In order to evaluate the effectiveness of the method, estimation of a dynamic plant second order filter with stable low-pass behavior, simulated by an electronic circuit containing operational amplifiers, operating under laboratory conditions that generate a high disturbance in the input and output functions was performed. These signals are acquired by the digital signal processor via its embedded analogue-digital (A/D) converter, to implement the real-time parameter identification algorithm proposed in the methodology. Finally, we obtained the estimated transfer function of the system with an error of 0.0019% in the cutoff frequency, 10.34% in the overshoot, and 14.28% in the settling time, demonstrating the effectiveness of the real-time implementation of the estimation strategy proposed.
Disciplinas: Ingeniería
Palabras clave: Ingeniería química
Keyword: Chemical engineering
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