Implementación de algoritmos de control óptimo estocástico en la nube mediante herramientas de programación IoT para un motor DC

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Título : Implementación de algoritmos de control óptimo estocástico en la nube mediante herramientas de programación IoT para un motor DC
Autor : Escobar Calderón, Juan Paulo
Sulca Chiguano, Patricio Geovanny
Director de Tesis: Pillajo Angos, Carlos Germán
Resumen traducido: In this degree work, the study related to industry 4.0 is presented, it involves new operation and production techniques through the use of intelligent technology. These can solve problems presented by industries, so it is proposed to develop optimal stochastic control algorithms in the cloud for the control of a DC motor, using IoT programming tools. To establish the operating parameters of the plant, the equation of the system was obtained by sampling and estimating data with the help of Matlab software, to later develop the control algorithms starting from the state matrices that originate from the function of transfer; This provides the features for programming the controls in the Node-Red tool with the previous analysis of the MQQT protocol configuration and the Remoteit tool. Ending with the operation comparison of each of the applied control algorithms, through communication tests and response times that can be seen in any smart device through the use of the RemoteRED application, validating the control through the cloud. and allowing to establish the operability of the PID, LQG and LQI controllers. It is highlighted that the controller that has the best performance in this type of plant is the LQI, since it presents a high degree of reliability when subjecting the plant to disturbances. Because it shows a fast-settling time and decreases overshoots in the system control signal.
Resumen : En este trabajo de titulación se presenta el estudio relacionado con la industria 4.0, implica nuevas técnicas de operación y producción mediante el uso de tecnología inteligente. Estas pueden solucionar problemas que presentan las industrias, por lo que se propone desarrollar algoritmos de control óptimos estocásticos en la nube para el control de un motor DC, mediante herramientas de programación IoT. Para establecer los parámetros de funcionamiento de la planta, se obtuvo la ecuación del sistema mediante un muestreo y estimación de datos con la ayuda del software Matlab, para posteriormente desarrollar los algoritmos de control partiendo de las matrices de estado que se originan de la función de transferencia; esto proporciona las características para la programación de los controles en la herramienta Node-Red con el análisis previo de configuración del protocolo MQQT y la herramienta Remoteit. Finalizando con la comparativa de operación de cada uno de los algoritmos de control aplicados, por medio de pruebas de comunicación y tiempos de respuesta que se puede apreciar en cualquier dispositivo inteligente mediante el uso de la aplicación RemoteRED, validando el control a través de la nube y permitiendo establecer la operatividad de los controladores PID, LQG y LQI. Se destaca que el controlador que tiene el mejor desempeño en este tipo de planta es el LQI, puesto que presenta un alto grado de fiabilidad al momento de someter la planta a perturbaciones. Debido a que muestra un rápido tiempo de establecimiento y disminuye los sobreimpulsos en la señal de control del sistema.
Palabras clave : INGENIERÍA ELECTRÓNICA
ANÁLISIS DE SISTEMAS
ALGORITMOS
OPTIMIZACIÓN MATEMÁTICA
PROCESOS ESTOCÁSTICOS
REDES DE COMPUTADORES
AUTOMATIZACIÓN
Fecha de publicación : sep-2021
URI : http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/20873
Idioma: spa
Pertenece a las colecciones: Grado

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