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Title: Lógica difusa aplicada al control instrumental inteligente
metadata.dc.creator: DOMINGO RANGEL MIRANDA
Keywords: INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA;CIENCIAS TECNOLÓGICAS
metadata.dc.date: Jun-2009
Description: "En este trabajo de investigación se presenta la aplicación de la lógica difusa al control instrumental inteligente. Esta metodología permite el control de sistemas complejos, en los que es prácticamente imposible obtener un modelo matemático completo para ser controlados por esquemas convencionales. Los sistemas de parámetros distribuidos Variantes en el tiempo, tal como los sistemas termo hidráulicos, son unos de esos sistemas. Se implementó un esquema difuso para optimizar un sistema convencional de control de temperatura en un sistema termo hidráulico de flujo recirculado. Se construyó un prototipo experimental para llevar a cabo la implementación de estas nuevas estrategias de control. Se hicieron pruebas a diferentes volúmenes y temperaturas del fluido para analizar la respuesta térmica y estabilidad del sistema. Se obtuvo un mayor rendimiento con este complemento híbrido, logrando llegar a la temperatura deseada con un mínimo sobrepaso y error en estado permanente de tan solo ±0.5ºC. Así mismo, la lógica difusa fue aplicada en sistemas mecatrónicos de posicionamiento angular de alta precisión. Fue particularmente complicado obtener un modelo de alto orden en este tipo de sistemas cuando están sujetos a la acción de cargas o transitorios no-lineales. Parámetros tales como fricción de Coulomb, zonas muertas y acoplamiento mecánico de cargas no-lineales, son elementos que contribuyen a elevar la complejidad de estos sistemas. Se diseñó y construyó una plataforma instrumentada para evaluar el rendimiento de un esquema de control difuso de posicionamiento, en tiempo real. Se implementaron algoritmos difusos con funciones de pertenencia triangulares que fueron procesados en una computadora portátil para analizar y evaluar la respuesta a diferentes pasos angulares. Se observó gran rendimiento en la posición angular alcanzada, con sobrepasos menores a 1º y error en estado estacionario de ±0.35º. Se aplicaron transitorios mecánicos no-lineales a este sistema de posicionamiento basados en señales moduladas por ancho de pulso, para verificar la robustez de esta nueva aplicación. Se caracterizaron estadísticamente las respuestas a los transitorios con variación Exponencial y logarítmica para analizar su efecto como perturbaciones al sistema. Se logró aplicar eficientemente la lógica difusa, obteniendo con ello mayor rendimiento de los Sistemas de control instrumental inteligente."
"In this research work, the application of the fuzzy logic to intelligent instrumental control is presented. This methodology permits to control complex systems, in which is almost impossible to obtain an overall mathematical model to be controlled by mean of conventional schemes. The distributed parameters time-varying systems such as the thermo-hydraulics are one of them. A fuzzy control scheme was implemented for optimizing a conventional temperature control on a thermo-hydraulic flow circulating system. An experimental prototype was built to run these new control strategies. The Approach was tested to different fluid volumes and temperatures for analyzing the thermal Response and stability. According to results was possible to obtain bigger performance than the classic temperature control, with less overshoot and only ±0.5ºC steady state error. Also, the fuzzy logic was applied to control the angular positioning in a high precision mechatronic system. During the investigation was particularly difficult to derive an overall model from the positioning system when it is affected for either mechanical loads or nonlinear transients. Parameters such as Coulomb friction, dead zones and nonlinear load coupling, are elements that increase the complexity of such system. In order to evaluate the performance of mechatronic fuzzy strategy in real time, an instrumented platform was designed and built. In the same way, several fuzzy algorithms with triangular membership Functions were processed in a lap top computer for both analyzing and evaluating the Positioning response. The position changes were reached with high precision, overshoots less than 1º and ±0.35º in steady state error. On the other hand, nonlinear transients, based on the varying of PWM (pulse width modulation) signal, were successfully implemented as mechanical loads to verify the robustness of the system. Logarithmic and exponential transients were applied and statically characterized as perturbations to the system during the rising time and steady state positioning. Although the nonlinear transients were applied, the positioning system was capable to reach the angular positions with high precision. As a conclusion, the fuzzy logic was successfully applied to nonlinear systems, increasing the performance of a class of high order dynamic systems."
URI: http://ri-ng.uaq.mx/handle/123456789/887
Other Identifiers: Control
Control
Fuzzy
Fuzzy
Logic
Logico
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