| Journal: | Computación y sistemas |
| Database: | |
| System number: | 000560146 |
| ISSN: | 1405-5546 |
| Authors: | Moo Medina, Emilio R1 Romero Romero, David1 |
| Institutions: | 1Instituto Politécnico Nacional, Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, Ciudad de México. México |
| Year: | 2018 |
| Season: | Abr-Jun |
| Volumen: | 22 |
| Number: | 2 |
| Pages: | 521-536 |
| Country: | México |
| Language: | Español |
| Document type: | Artículo |
| Spanish abstract | Se presenta la metodología para la aplicación de un controlador difuso tipo-2 en intervalos para el control de velocidad de un motor de corriente directa ante un gran disturbio estocástico y otro determinista. Se propone la arquitectura del control tipo-2 con el algoritmo mejorado de Karnik & Mendel (EKM por sus siglas en inglés). El cuál es más eficiente que su predecesor Karnik & Mendel (KM) en tiempo de ejecución. El modelo utilizado para las simulaciones es el modelo no lineal de un motor de corriente directa de 5 HP, incluyendo el limitador del voltaje de armadura. El disturbio grande indica para este caso un incremento del 100 % en el par externo de carga. Es decir, una fuerza externa que tiende a frenar al motor. Este trabajo es continuación del presentado en 11. En donde se estudió un control difuso tipo-2 con el algoritmo de Karnik & Mendel (KM) convencional para el control de velocidad de un motor de CD sujeto únicamente ante pequeños disturbios en el par de carga y velocidad de referencia. La sintonización del controlador tipo-2 se obtiene a partir de un control tipo-1 sintonizado. Se compara el desempeño de ambos controladores difusos tipo-1 y 2. La medición del desempeño se realiza mediante la cuantificación del error a partir de índices de desempeño ISE, IAE e ITAE. Los resultados muestran la ventaja del controlador tipo-2 ante disturbios grandes con y sin carga estocástica. Esto se debe a un mejor manejo de las incertidumbres y al comportamiento no lineal del controlador tipo-2. La robustez en los resultados de ambos controladores difusos, permite mantener la estabilidad, incluso cuando son expuestos en situaciones de no linealidad por disturbios grandes deterministas y estocásticos. |
| English abstract | In this paper the methodology of an application of a type-2 fuzzy logic controller for the speed control of a direct current machine subject to a stochastic and deterministic large signal is presented. A type-2 PI fuzzy logic controller using the Enhanced Karnick-Mendel algorithm (EKM) is proposed. This has a better runtime on the conventional Karnick-Mendel algorithm (KM). The nonlinear model of a 5 HP separately excited DC Motor including an armature voltage limiter is used. A 100% increment in the load torque is applied. This is a braking torque. This paper is a continuation of the research presented in 11. Where, a type-2 PI fuzzy logic controller using a KM for the speed control of DC motor subject to a small disturbance in load and speed reference is analyzed. The type-2 PI controller is tuned based on a type-1 PI controller. The performance of both controllers is compared. The quantitative performance of both controllers is measured in terms of integral square error (ISE), integral absolute error (IAE) and integral time absolute error (ITAE). Tests show the advantage of the type-2 PI fuzzy controller when the motor load is subject to a stochastic and deterministic large disturbance. This is explained by the better handling of uncertainty and nonlinear behavior of type-2 PI. The robustness, in the results of both fuzzy controllers, presents stability in nonlinear sceneries when exposed to stochastic and deterministic large signals. |
| Disciplines: | Ingeniería |
| Keyword: | Controlador difuso tipo-2 en intervalos, Controlador difuso tipo-1, Algoritmo de Karnik & Mendel mejorado, Ingeniería mecánica |
| Keyword: | Interval type-2 fuzzy logic controller, Type-1 fuzzy logic controller, Enhanced Karnick-Mendel algorithm, Mechanical engineering |
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