Propuesta de criterios de selección para la parametrización de controladores difusos utilizados en la automatización de sistemas en tiempo continuo

• Autor: Delgado Barra, Lucy Angela
• Formato: tesis doctoral
• Fecha de Publicación: 2023
• Institución: Universidad Nacional de San Agustín
• Repositorio: UNSA-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.unsa.edu.pe:20.500.12773/16616
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/20.500.12773/16616
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Controlador difuso; Función de membresía; Reglas difusas; Defusificación; Especificación técnica; Control en cascada; Pid-difuso; Bolla-barra; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.02.03

La presente tesis tiene por objetivo realizar una investigación y evaluación de la influencia de la parametrización de los controladores difusos utilizados para el control de sistemas en tiempo continuo, con la finalidad de proponer criterios de selección de sus características constitutivas, que ayuden a lograr una mejor performance de estos sistemas, con relación a la exactitud y el manejo del error, el comportamiento temporal ante referencias constantes, referencias con una variación continua o ante perturbaciones o ruidos que se pudiesen presentar. La parametrización se refiere a la acción de determinar las características del controlador lógico difuso, como el número y tipo de conjuntos difusos, el conjunto de reglas difusas, los métodos de fusificación y defusificación, en este caso en torno a controladores de tipo Mamdani. Es importante indicar que la evaluación no sólo debe ser cualitativa, sino también cuantitativa a partir del uso de indicadores y elementos de medición de las diferentes especificaciones técnicas asociadas. La investigación es de naturaleza analítica-descriptiva y experimental, con la finalidad de proponer un apropiado sistema de pruebas y mediciones de los resultados obtenidos por cada configuración propuesta, luego de una revisión exhaustiva del estado del arte y estudio de casos ya abordados. Como resultado se logró implementar un entorno de simulación en torno al modelamiento del control la posición de una bola sobre una barra (ball&beam), donde se utiliza la herramienta Simulink y los toolboxes de Control y Lógica Difusa, para establecer las diferentes configuraciones y permita la evaluación cualitativa del control, así como los instrumentos de medición numérica para arribar cuantitativamente a conclusiones válidas sobre los diferentes indicadores de la exactitud, estabilidad y velocidad de la respuesta de manera sistemática. Luego de realizada la investigación, se puede afirmar que es necesaria la adecuada selección de los parámetros del controlador difuso y que esta selección está directamente relacionada a las características del proceso (como las no linealidades, los límites de saturación, la inestabilidad del sistema, la presencia de perturbaciones, entre otras) y a los requerimientos del comportamiento deseado definidos (como los índices de exactitud, la velocidad de la respuesta, el máximo sobreimpulso, etc.) y que por lo tanto en la práctica no basta con aceptar las configuraciones preestablecidas en las librerías de los controladores existentes.