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

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.