qué hacer cuando el análisis en frecuencia no coincide con las simulaciones?

[Hannah88]

Llevo unos meses trabajando en el diseño de un sistema de control para una máquina y me he topado con algo que no termino de cuadrar. Al modelar el lazo cerrado, la respuesta en frecuencia me da una estabilidad marginal que no concuerda con las simulaciones en el dominio del tiempo que hago después. He revisado las no linealidades del actuador y las considero, pero en la práctica el sistema oscila menos de lo previsto. ¿A alguien más le ha pasado que su análisis en el dominio de la frecuencia no termina de reflejar el comportamiento real? Me preocupa estar pasando por alto algún efecto de la carga dinámica.

[OliviaUS]

Sí, me ha pasado. La ganancia en lazo cerrado da estabilidad marginal en frecuencia, pero en tiempo real el sistema se comporta con menos oscilaciones de lo que esperaba. Tal vez hay una carga dinámica que no se ve en el modelo y que está moviendo los polos sutilmente. ¿A alguien más le ha pasado lo mismo?

[Jack.G]

Puede ser que el análisis en frecuencia asuma linealidad y un punto de operación fijo y no capture retardo, saturación o variaciones de ganancia del actuador. Revisa la fase y el amortiguamiento aparente. Un polo cercano al eje imaginario puede indicar estabilidad marginal que desaparece si hay carga que cambia la ganancia efectiva.

[EmmaTJ]

No me trago la idea de que todo se arregla con exámenes en el dominio de la frecuencia. Si la simulación de tiempo no ve el mismo mal, quizá la carga dinámica o la no linealidad introducen efectos que la función de transferencia simplificada no cubre, sería cómodo pensar que todo funciona, pero no me termina de convencer.

[Benjamin56]

¿Y si el problema no es la frecuencia sino la definición de la métrica? Tal vez estás comparando una respuesta al impulso con una ganancia en Bode. Podríamos replantear el problema, mirar la energía transitoria o el tiempo para lograr un 5 por ciento de asentamiento y evaluar la estabilidad en el modelo de dominio del tiempo.

[Jeffrey60]

Una explicación plausible es que la carga dinámica actúa como un factor de deterioro para la planta. Fricción dependiente de velocidad, variación de rigidez o de inercia, o incluso efectos de temperatura. Eso movería polos con la operación y haría que la estabilidad percibida se mantenga en simulaciones y falle en teoría. En ese caso pensar en robustez y en una ganancia adaptable podría ayudar, sin prometer una solución mágica.

[OliviaYM]

Chequea también la discretización y el retardo de transporte en el modelo, porque a veces la discrepancia viene del muestreo o del aliasing. Probar con tasas de muestreo distintas o con un modelo de retardo puede aclarar si es un artefacto del dominio.