Modelling and robust control of a dam-river system
Modélisation et commande robuste d'un système barrage-rivière
Résumé
The paper deals with the modelling and the automatic control of a dam-river system, where the action variable is the upstream flow rate and the controlled variable the downstream flow rate. The system is modeled with a linear model (second order transfer function with delay). Two control methods (pole placement and Smith predictor) are compared in terms of performance and robustness. The pole placement is done on the sampled model, whereas the Smith predictor is based on the continuous model. Robustness is estimated with the use of margins, and also with the use of a bound on multiplicative uncertainty for variable reference discharges. Simulations are carried out on a nonlinear model of the river, and performance of both controllers are compared to the one of a continuous-time PID controller.
L'article décrit la modélisation et la commande automatique d'un système barrage-rivière, où la variable de commande est le débit en amont et la variable contrôlée est le débit à l'aval. Le système est modélisé par un modèle linéaire du second ordre avec retard. Deux méthodes de commande (placement de pôles et prédicteur de Smith) sont comparées en terme de robustesse et performance. Le placement de pôles est effectué sur le modèle discrétisé, alors que le prédicteur de Smith est basé sur le modèle continu. La robustesse est estimée par des marges ainsi qu'à l'aide d'une borne sur les incertitudes multiplicatives pour des débits variables. Les simulations sont effectuées sur un modèle non linéaire de la rivière et la performance des deux contrôleurs est comparée à celle d'un contrôleur PID continu.