Desarrollo y evaluación de un control neuro-difuso tipo ANFIS frente a un control PID convencional aplicado al péndulo invertido

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Title: Desarrollo y evaluación de un control neuro-difuso tipo ANFIS frente a un control PID convencional aplicado al péndulo invertido
Authors: Jara Chico, María José
Rocha Proaño, Diego Raúl
Advisor: Figueroa Olmedo, Junior Rafael
Abstract: El presente proyecto técnico está dirigido a la investigación y desarrollo de un controlador neuro-difuso tipo ANFIS, por lo que se abordará en un inicio conceptos generales referentes a la lógica difusa y las redes neuronales las cuales forman parte de la inteligencia artificial, tomando en consideración solo las temáticas empleadas por este tipo de controladores. Por medio del software Matlab se desarrolló la programación del controlador ANFIS y se utilizó el entorno de programación gráfica Simulink para realizar las respectivas pruebas de funcionamiento de una manera gráfica. Dicho entorno permite realizar la configuración de los parámetros y variables utilizadas por la red ANFIS. Una vez desarrollado el controlador ANFIS a nivel de software se realizó el modelamiento matemático de la planta sobre la cual se realizarán las acciones de control, además se identificaron las variables a controlar. Para la implementación del controlador ANFIS ya se cuenta de antemano con la planta del péndulo digital ubicada en el Laboratorio de Teoría de Control de la Universidad Politécnica Salesiana Campus Sur. Una vez implementado el controlador se procedió a tomar los datos necesarios para realizar un análisis comparativo entre el controlador PID (ejemplo incluido en el software del sistema) y el controlador ANFIS. Con los resultados obtenidos se estableció, cuál de los dos controladores presentó mejores prestaciones en cuanto a su desempeño en las acciones de control; tomando en consideración los siguientes parámetros de diseño: máximos picos, tiempo de estabilización, error en estado estacionario, estabilidad, etc.
Translated abstract: This is a research and development project aimed to develop a neuro-fuzzy controller, general concepts, characteristics and its classification grouped under ANFIS type neuro-fuzzy control will be used to design an algorithm to control this project. The programming of the controller and the development of a graphical interface for displaying parameters in both steady state and transitory regime will be accomplished using MATLAB software. Once the ANFIS type neuro-fuzzy controller is developed, a software level a study will be performed on the plant on which the controller is going to be operated to validate the performance of the controller. It will cover the operating characteristics of the component present in the module names “Digital Pendulum” Furthermore, the mathematical modeling of the plant will be established and the control variables will be identified. In order to implement the ANFIS type neuro-fuzzy controller a plant that is already located at the Laboratory of Control Theory of the Polytechnic Salesian University, South Campus. When the ANFIS type neuro-fuzzy controller is implemented, data will be collected in order to make a comparative analysis between the current PID controller that is already installed at the plant against the ANFIS type neuro-fuzzy controller developed for this project and with the analysis of the results, a list of advantages and disadvantages for each controller will be established. For each of the following design parameters: maximum peaks, settling time, steady-state error, stability, etc.
Keywords: CONTROL AUTOMÁTICO
INTELIGENCIA ARTIFICIAL
Issue Date: Sep-2016
URI: http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/13353
Language: spa
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