Diseño e implementación de un controlador PID de ganancia programada usando técnicas de inteligencia artificial

En este trabajo se analizan tres estrategias nuevas de control que mejoran la respuesta del sistema y se comparan con el control PID clásico. La eficiencia del controlador PID depende únicamente de sus ganancias Kp, Ki y Kd. Por ello, las estrategias mejoran el proceso de control al encontrar las...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Criollo Gordillo, Michael Alexander
Other Authors: Minchala Ávila, Luis Ismael
Format: bachelorThesis
Language:spa
Published: Universidad de Cuenca 2023
Subjects:
Online Access:http://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/41371
Description
Summary:En este trabajo se analizan tres estrategias nuevas de control que mejoran la respuesta del sistema y se comparan con el control PID clásico. La eficiencia del controlador PID depende únicamente de sus ganancias Kp, Ki y Kd. Por ello, las estrategias mejoran el proceso de control al encontrar las ganancias óptimas de manera programada. Estos algoritmos se basan en técnicas de inteligencia artificial como la lógica difusa, recocido simulado y el método de búsqueda A*, dando lugar a los controladores FGS-PID, SA-PID y A*-PID. Los algoritmos de control son probados en MATLAB y adaptados para su correcto funcionamiento sobre el sis- tema embebido STM32 núcleo-144 para controlar el nivel de agua de un sistema multitanque. Para ello, se realizan distintas pruebas de funcionamiento en simulaciones y sobre el sistema real, donde se evalúa la respuesta de la planta ante cambios de referencia, utilizando como índice de desempeño el tiempo de estabilización y porcentaje de sobreimpulso. Asimismo, se comprueba la operación del sistema de control, introduciendo posibles fallas en la planta a tra- vés de fugas en los tanques provocados por un agujero en el fondo. Finalmente, los resultados muestran la efectividad de los algoritmos al reducir el tiempo de estabilización y sobreimpulso en la respuesta del sistema multitanque, además de agregar cierta tolerancia a fallas en el sistema. Lo anterior permite el seguimiento de la referencia en presencia de fallas, lo cual no se consigue con el sistema de control PID clásico.