SummaryThis thesis mainly focuses on the robust control of nonlinear flat systems. The main goal is to determine a family of robust controllers in order to assure the fulfillment of a desired specifications set under parametric uncertainty in the process. The family of robust controllers are determined with a new approach of robust possibilistic control together with the theory of flat systems. The specifications and parametric uncertainty are established through the intervals. Modal Interval Arithmetic and Analysis Quantified Sets Inversion Algorithms are applied to find solution sets. Different problems of robust control are solved such as: Solution sets referred to the attainable specifications by a family of controllers, as well as the determination of the maximum uncertainty admitted by a nominal controller.This thesis develops a new methodology of robustness analysis of controllers based on differential flatness, where the use of a feedforward is required. The methodology developed is applied to different processes, especially to fed-batch bioreactors given the importance of these high density stirred tank reactors for efficient industrial production of proteins and enzymes.
ResumenEsta tesis se enfoca principalmente en el control robusto de sistemas no lineales planos. El objetivo principal es determinar una familia de controladores robustos con la finalidad de asegurar el cumplimiento de un conjunto de especificaciones deseadas bajo incertidumbre paramétrica en el proceso. La familia de controladores robustos se determina con un nuevo enfoque de control robusto posibilistico conjuntamente con la teoría de los sistemas planos. Las especificaciones e incertidumbre paramétrica se establecen mediante intervalos. Se aplican la Aritmética Intervalar Modal y el Análisis de Algoritmos de Inversión de Conjuntos Cuantificados para encontrar los conjuntos de soluciones. Se resuelven diferentes problemas de control robusto tales como: Conjuntos de soluciones referidos a las especificaciones alcanzables por una familia de controladores, así como la determinación de la incertidumbre máxima admitida por un controlador nominal. En esta tesis se desarrolla una nueva metodología de análisis de robustez de controladores basados en platitud diferencial, donde el uso de una pre alimentación es requerida. La metodología desarrollada es aplicada a diferentes procesos, específicamente a bioreactores fed-batch, dada la importancia de estos reactores de alta densidad de tanque agitado para la producción industrial eficiente de proteínas y enzimas.
ResúmAquesta tesi es centra fonamentalment al control robust de sistemes no lineals plans. L'objectiu principalés determinar una família de controladors robustos amb la finalitat d'assegurar el compliment d'un conjunt d'especificacions desitjades baix incertesa paramètrica al procés. La família de controladors robustos es determina mitjançant un nou enfocament de control robust possibilistic, conjuntament amb l'ús de la teoria de sistemes plans. Les especificacions e incertesa paramètri...