Use of Defuzzification Methods for a Dry Cement Rotary Kiln - Tunco Quispe, Brayham Smit (2025)
Mejorar el control en sistemas térmicos altamente no lineales, como los hornos rotatorios de proceso en seco, sigue siendo un desafío crucial en el ámbito industrial. Este estudio presenta el diseño e implementación de un controlador de lógica difusa (FLC) basado en Mamdani, destinado a la regulación eficiente de un horno rotatorio moderno de alta capacidad. El controlador incorpora cuatro variables de entrada críticas: temperatura de combustión, par del horno, porcentaje de CO y temperatura del precalentador, y genera respuestas basadas en un conjunto de 88 reglas construidas a partir del conocimiento experto. Para transformar las salidas difusas en acciones precisas, se analizan comparativamente cinco métodos de defuzzificación: centroide, bisectriz, mínimo de los máximos (SOM), medio de los máximos (MOM) y máximo de los máximos (LOM). El comportamiento del sistema se evaluó mediante simulaciones desarrolladas en el entorno MATLAB, utilizando la herramienta especializada Fuzzy Logic Toolbox. Los resultados muestran una consistencia general en la mayoría de las variables de salida, excepto en la velocidad de alimentación del horno (KF), que mostró una alta sensibilidad al método utilizado. Esta investigación demuestra que la elección del método de defuzzificación es crucial para garantizar la robustez y precisión del sistema de control. En última instancia, se recomiendan los métodos de defuzzificación basados en máximos debido a su mayor estabilidad frente a las variaciones en las funciones de pertenencia.