| Revista: | Revista Facultad de Ingeniería. Universidad de Antioquia |
| Base de datos: | PERIÓDICA |
| Número de sistema: | 000396905 |
| ISSN: | 0120-6230 |
| Autors: | Sartorius Castellanos, Aldo Rafael1 Moreno Vázquez, José de Jesús1 Antonio Ortiz, Raul1 Hernández Nieto, Marcia Lorena1 |
| Institucions: | 1Instituto Tecnológico de Minatitlán, Departamento de Ingeniería Electrónica, Minatitlán, Veracruz. México |
| Any: | 2016 |
| Període: | Sep |
| Número: | 80 |
| Paginació: | 142-151 |
| País: | Colombia |
| Idioma: | Inglés |
| Tipo de documento: | Artículo |
| Enfoque: | Aplicado, descriptivo |
| Resumen en español | El ajuste de los factores de escala en los controladores difusos es un factor clave para su correcto funcionamiento. En controladores difusos PID con dos entradas, como los controladores difusos PI+D (FPI+D) y PD+I (FPD+I), el ajuste de los factores de escala está directamente relacionado con el ajuste de las ganancias de un controlador PID, utilizando alguno de los métodos tradicionales de ajuste. En sistemas que presentan saturación en la señal de control, los controladores difusos PID requieren un sistema de anti-windup (AW) que limite la acción integral del controlador. En estos casos, el ajuste de los factores de escala no está relacionado directamente al ajuste de las ganancias de un controlador PID. Utilizar este ajuste de ganancias, incrementa la ganancia general del sistema, creando un controlador sin acotar, el cual presenta una rápida respuesta en el estado transitorio, pero un comportamiento oscilatorio, e incluso críticamente inestable en la respuesta en estado estable. Una solución a este problema es reducir el factor de escala de salida, creando un controlador acotado, con lo cual la constante de tiempo de seguimiento se incrementa. Con ello el sistema presenta oscilaciones más acotadas en el estado estacionario, pero su estado transitorio es más lento. La principal motivación de esta investigación fue obtener un método para ajustar controladores difusos PD+I con sistema anti-windup (FPD+I AW) con una respuesta rápida en estado transitorio y sin que presenten un comportamiento oscilatorio en estado estable, utilizando para ello un segundo controlador difuso, el cual ajusta el factor de escala de salida y la constante de tiempo de seguimiento de acuerdo al error actual del sistema. Para verificar el método propuesto, un controlador difuso PD+I con sistema anti-windup basado en la técnica de cálculo de retorno y programación difusa de los factores de escala (FPD+I AW-FSFS) fue implemen |
| Resumen en inglés | The adjustment of scale factors in fuzzy controllers is a key factor in their correct functioning. In two-inputs fuzzy PID controllers, such as fuzzy PI+D (FPI+D) and fuzzy PD+I (FPD+I), the adjustment of scale factors is directly related to the adjustment of the gains of a PID controller using some of the traditional methods of adjustment. In systems that have control signal saturation, fuzzy PID controllers require anti-windup systems (AW) that limit the controller’s integral action. In these situations, the adjustments of scale factors are not directly related to the adjustment of gains of a PID controller. Its use increases the overall gain system and creates an unbounded controller, which causes a faster response in the transient state but an oscillatory behavior and even critical stability in the steady state of the response. A solution to this problem is to reduce the output scale factor, to create a bounded controller, in which the tracking time constant is augmented. Consequently, the system presents more bounded oscillations in the steady state, but the transient response is slower. The main motivation of this research was to develop an approach for adjusting fuzzy PD+I controllers with an anti-windup system (FPD+I AW) with faster response in the transient state and without oscillatory behavior in the steady state. This approach uses a second fuzzy controller, which adjusts the output scale factor and the tracking time constant according to the actual system error. To verify the effectiveness of the proposed approach, a fuzzy PD+I controller with an AW system based on tracking back calculation and fuzzy scale factor scheduling (FPD+I AW-FSFS) was implemented and used to control the speed in a direct current motor with control signal saturation and was compared with the responses of FPD+I unbounded and FPD+I bounded controllers with AWs based on tracking back calculation, thereby proving the effectivenes of the proposed method |
| Disciplines | Ingeniería |
| Paraules clau: | Ingeniería de control, Controlador difuso, Factores de escala, Programación de factores |
| Keyword: | Engineering, Control engineering, Fuzzy controller, Scale factors, Factor scheduling |
| Text complet: | Texto completo (Ver HTML) |
