Resumen
Automatic parameterization procedure of the controller through the digital twin of the cyber-physical system that comprises: a. generate a digital twin of the cyber-physical system formed by the controller and the physical system; b. determine the controller parameters that minimize a selected cost function using the following steps: create an initial set of values for the controller parameters; simulate a reference path traveled by the physical system; calculate the value of the corresponding cost function; evaluate the values of the controller parameters; if necessary, generate a new set of values for the controller parameters and repeat the previous steps from the simulation; Otherwise, take the current set of controller parameter values as the optimal parameter set. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)
Reivindicaciones
1. REIVINDICACIONES 1. Procedimiento de parametrización automática de controlador mediante gemelo digital del sistema ciberfísico, para determinar un conjunto de parámetros óptimos del controlador de un sistema físico, caracterizado por que comprende los siguientes pasos: a. generar un gemelo digital del sistema ciberfísico formado por el controlador y el sistema físico, donde los valores de los parámetros característicos del sistema físico son conocidos y los valores de los parámetros característicos del controlador son las incógnitas a determinar; b. determinar el valor de los parámetros del controlador que minimizan una función de coste seleccionada mediante los siguientes pasos: b.1 crear un conjunto inicial de valores de los parámetros del controlador; b.2 simular, mediante el gemelo digital del sistema ciberfísico y utilizando dicho conjunto de valores de los parámetros del controlador, una trayectoria de referencia recorrida por el sistema físico; b.3 calcular el valor de la función de coste relativa a dicha simulación de trayectoria de referencia; b.4 evaluar la bondad del conjunto de valores de los parámetros del controlador utilizando un método de optimización seleccionado; b.5 si la evaluación determina que no se cumplen unas condiciones de finalización del método de optimización, generar un nuevo conjunto de valores de los parámetros del controlador y repetir los pasos anteriores desde la simulación de una trayectoria de referencia; y b.6 si la evaluación determina que se cumplen las condiciones de finalización del método de optimización, tomar el conjunto actual de valores de los parámetros del controlador como el conjunto de parámetros óptimos. 2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, donde el sistema físico es una máquina-herramienta para el mecanizado de piezas. 3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2, donde la máquina-herramienta tiene un grado de libertad y comprende un carro que se desplaza longitudinalmente a lo largo de un husillo. 4. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 3, donde el gemelo digital de la máquina-herramienta formada por un carro que se desplaza longitudinalmente a lo largo de un husillo comprende: un primer sumador (S1) que tiene una entrada positiva procedente de una señal de corriente (C) obtenida por el controlador, una entrada negativa procedente de la salida de un bloque de fricción (BF), y una salida que entra en el primer bloque principal (B1) del de la máquina-herramienta; la salida del primer bloque principal (B1) entra en un segundo bloque principal (B2) de la máquina herramienta, así como en un primer bloque integral (BI1); la salida del primer bloque integral (BI1) constituye una señal de posición del motor (PM), que está configurada para ser realimentada a un bucle interno del controlador; la salida del segundo bloque principal (B2) entra en el bloque de fricción (BF) y también en un segundo bloque integral (BI2); la salida del segundo bloque integral (BI2) entra en un bloque de histéresis (BH) cuya salida se introduce en un segundo sumador (S2) junto con una señal procedente de un bloque de ruido (BR), donde la salida del segundo sumador (S2) constituye una señal de posición de la carga (PC) que está configurada para ser realimentada a un bucle externo del controlador. 5. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el controlador del sistema físico comprende dos bucles P-PI anidados en cascada. 6. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, donde el gemelo digital del controlador formado por dos bucles P-PI anidados en cascada comprende: un tercer sumador (S3) en el que se introduce con signo positivo una señal de referencia y con signo negativo la señal de la posición de la carga (PC); la salida del tercer sumador (S3) entra en un bloque de control proporcional (BP), cuya salida entra en un cuarto sumador (S4) junto con una señal de ganancias anticipativas (GA), ambos positivamente; la salida del cuarto sumador (S4) entra con signo positivo en un quinto sumador (S5) en el que también entra, con signo negativo, la señal de posición del motor (PM) tras pasar por un bloque de derivada (BD); la salida del quinto sumador (S5) entra en un bloque de control proporcional integral (BPI), cuya salida entra en un sexto sumador (S6) al que también entran unas ganancias anticipativas (GA), ambas con signo positivo; la salida del sexto sumador (S6) entra en un séptimo sumador (S7) junto con una señal de perturbación (P), ambas positivas; la salida del séptimo sumador (S7) constituye la señal de corriente (C) que entra en el gemelo digital del sistema físico. 7. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el método de optimización es un método de optimización heurístico que se elige de entre: algoritmos genéticos (GA), recocido simulado (SA) y entropía cruzada (CE). 8. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la función de coste se elige como una suma ponderada del error absoluto máximo y la integral del error absoluto 9. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende un paso previo de determinación de los parámetros característicos del sistema físico. 10. Programa de ordenador que comprende instrucciones de programa para hacer que un ordenador lleve a la práctica el procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9. 11. Programa de ordenador según la reivindicación 10, incorporado en medios de almacenamiento. 12. Programa de ordenador según la reivindicación 10, soportado en una señal portadora.
