control inteligente

miércoles, 6 de agosto de 2014

Actividad No 24. El control difuso de un péndulo invertido. Sintonización del controlador

Actividad No 24. El control difuso de un péndulo invertido. Sintonización del controlador

Tema: El control difuso de un péndulo invertido. Sintonización del controlador

Objetivos: Aprender a hacer una sintonizacion de un controlador para el control difurso del pendulo invertido

Introducción:

Un saludo cordial lector en el presente documento se tratará el tema de sintonización para el control difuso.

La sintonización son métodos científicos para mejorar el desempeño del controlador, se mejora los parámetros como sobre impulsos, tiempo establecimiento, tiempos de respuestas entre otros. Así tenemos los siguientes métodos:

Ajuste de escala a través de universos de discurso

Este método se usa en la planta de péndulo invertido, este consiste en la introducción de ganancias en los términos proporcional derivativa, como se muestra en la figura 1, y al mismo tiempo se coloca una ganancia h entre el controlador difuso y la planta que es el péndulo invertido.

Al agregar valores aleatorios erroneos a estas ganancias pueden ocacionar consecuencias como inestabilidad en la planta, por estos motivos al poner valores en las ganancias g1, g0 y h se las debe poner con criterio. Así tiene el escalamiento los siguientes criterios:

figura 1Controlador Fuzzy invertido péndulo con escalamiento ganancias g

Escalamiento de Ganancias de Entrada

Generalmente al escalar la ganancia g1 se tiene los siguientes efectos:

Si g1= 1, no tiene efecto en las funciones de pertenencia.

Si g1 menor que 1, las funciones de pertenencia uniformemente se expanden asi creciendo el grado de certeza.

Si g1 es mayor que 1, las funciones de pertenencia uniformemente se contraen asi decreciendo el grado de certeza.

figura2 funciones de pertenencia escaldas

Escalamiento de Ganancia de Salida

El escalamiento a la ganancia de salida puede afectar a la definición de las funciones de pertenencia, de la siguiente manera:

Si h=1, no tiene efecto en las funciones de pertenencia de salida

Si h menor que 1, tiene el efecto de contraer las funciones de pertenencia y haciendo que los valores lingüísticos sean más pequeños.

Si h es mayor que 1, el efecto que produce es una expansión en las funciones de pertenencia de salida y haciendo que valores lingüísticos sean más grandes.

Todo este efecto se lo puede apreciar en el siguiente figura

figura3 efecto de escalamiento de h

Contenido:

Esquema de simulink del sistema de levitación magnética: aquí se presenta un esquema realizado en el toolbox de Matlab llamada Simulink en la cual se hace el modelo matemático del sistema de levitación magnética.

Manejo de toolbox fuzzy de Matlab: aquí se explicará cómo usar esta herramienta para realizar un control difuso para el sistema de levitación magnética

Superficie de control del controlador difuso: mediante un programa hecho en los script de Matlab se realiza un gráfico tridimensional que cubre el control del controlador difuso.

En el siguiente video se puede ver la aplicación de un control difuso sobre la planta de pendulo ivertido