logica difusa

Capítulo I

LÓGICA DIFUSA Y SISTEMAS DE
CONTROL

Capítulo I.
I.1.

LÓGICA DIFUSA Y SISTEMAS DE CONTROL

Introducción

I.1.1. Sistemas de control.
Control es un concepto muy común y es ampliamente usado por muchas personas en la
vida cotidiana. El término es usado habitualmente para hacer referencia a la interacción
entre el hombre y lo que lo rodea, más específicamente a lainteracción hombre-máquina,
un ejemplo sencillo es el de conducir un automóvil donde es necesario controlar el
vehículo para lograr llegar al destino deseado, sistemas como este son llamados de control
manual. El control automático involucra solamente a máquinas, un ejemplo común es el
control del nivel de agua de un tanque, donde dependiendo del nivel del líquido se abrirá o
cerrará la válvulacorrespondiente a su llenado. Ambos temas son un amplio campo de
estudio con aplicación en las más diversas ramas de la ingeniería. Algunas aplicaciones
son: en robótica se controla la velocidad, posición y fuerza con la que manipuladores
interactúan con el medio, en la industria química el control es aplicado al flujo de líquidos,
presión de gas, nivel de líquidos en depósitos, etc., incluso elcuerpo humano cuenta con
mecanismos que trabajan como control automático, por ejemplo el diámetro de la pupila
del ojo, la presión sanguínea, el ritmo respiratorio, etc., son procesos biológicos que se los
puede ver como equivalentes al control automático realimentado. Los sistema a controlar
pueden ser de la más variada naturaleza. En los últimos 50 años una gran cantidad libros ypublicaciones sobre control han sido presentados, de estos, los métodos de análisis y
diseño son herramientas muy importantes para el ingeniero que realiza control.
El control automático surge para liberar al hombre de tareas repetitivas, donde la
complejidad del sistema a controlar es elevada o la operación es riesgosa, puede haber una
gran cantidad de motivos por la cual se opta por el controlautomático. El control manual
es llevado a cabo por personas que conocen (aunque sea de manera aproximada) el proceso
a controlar y saben como debe ser el resultado de su control y como lograrlo, en la
industria, estas personas (operarios) cuentan con experiencia y conocimiento suficiente
para cumplir con los objetivos de control. Este concepto de experiencia o base de
conocimiento es muy importanteen sistemas de control difuso.
I.1.2. Lógica difusa.
El concepto de lógica difusa es muy común, está asociado con la manera en que las
personas perciben el medio, por ejemplo ideas relacionadas con la altura de una persona,
velocidad con la que se mueve un objeto, la temperatura dominante en una habitación,
cotidianamente se formulan de manera ambigua y depende de quien percibe el efectofísico
o químico, será su enunciado acerca de tal fenómeno. Una persona puede ser alta o baja,
algo puede moverse rápido o lento, una temperatura puede ser baja o moderada o alta, se
dice que estas afirmaciones acerca de una variable son ambiguas por que rápido, bajo, alto
son afirmaciones del observador, y estas pueden variar de un observador a otro. Uno se

puede preguntar cuándo algo es fríoo caliente, que tan baja es la temperatura cuando
decimos frío, o que tan alta es cuando decimos caliente.
Los conjuntos difusos definen justamente estas ambigüedades, y son una extensión de la
teoría clásica de conjuntos, donde un elemento pertenece o no a un conjunto, tal elemento
tiene solo 2 posibilidades, pertenecer o no, un elemento es bi-valuado y no se definen
ambigüedades. Conconjuntos difusos se intenta modelar la ambigüedad con la que se
percibe una variable. Los conjuntos difusos son la base para la lógica difusa, del mismo
modo que la teoría clásica de conjuntos es la base para la lógica Booleana. Con los
conjuntos difusos se realizan afirmaciones lógicas del tipo si-entonces, definiéndose estas
con Lógica Difusa. Este tema es propio de inteligencia artificial,...