Characterization of robust performance using response surfaces

Authors

  • Venugopal G. Krishnapura,

    1. Department of Chemical and Biochemical Engineering, The University of Western Ontario, London, Ontario N6A 5B9
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  • Arthur Jutan

    Corresponding author
    1. Department of Chemical and Biochemical Engineering, The University of Western Ontario, London, Ontario N6A 5B9
    • Department of Chemical and Biochemical Engineering, The University of Western Ontario, London, Ontario N6A 5B9
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Abstract

Design of robust controllers in the face of process model uncertainty is an important problem. The new design methodologies in the frequency domain have sought to address some of the issues involved in robust control. Never-theless, the characterization and measurement of uncertainty remains a somewhat difficult and abstract task. In order to easily compare and characterize robust performance of alternate stable control structures, it would be useful to have an intuitive, easily applicable measure of robust performance. In this paper we propose a new time domain based measure of robust performance using geometric concepts borrowed from Response Surface Methodology. The measure is used to characterize robust performance of single-input-single-output systems. Simulations results are provided to illustrate the use and intuitive appeal of the new measure.

Abstract

La mise au point de contrbleurs robustes est un problème important compte tenu de I'incertitude des modèles de procédés. Les nouvelles méthodologies de conception dans le domaine de la fréquence ont cherché à traiter les problèmes liés à un contrôle robuste. Néanmoins, la caractérisation et la mesure de l'incertitude restent une tǎche difficile et abstraite. Pour pouvoir comparer et caractériser facilement la performance robuste de structures de contrôle stables alternées, il serait utile d'avoir une mesure de la performance robuste qui soit intuitive et facilement applicable. Dans cet article, nous proposons une nouvelle mesure de la performance robuste basée sur le domaine temporel, qui utilise des concepts géométriques empruntés à la Méthodologie de la Surface de Réponse. On utilise cette mesure pour décrire la performance robuste de systèmes à entrée et à sortie uniques. Des résultats de simulations sont présentés pour illustrer l'utilisation et le caractère intuitif de cette nouvelle mesure.

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