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Técnicas Modernas en Automática

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Control Mediante Lógica Difusa
Samir Kouro R. y Rodrigo Musalem M.

Resumen—En este documento se presenta una introducción a
la teoría y aplicación de lógica difusa en sistemas de control. En
particular, se introduce un leve cambio a la configuración
tradicional de un lazo de control difuso, que permite realizar un
ajuste fino o medida correctiva aun controlador ya diseñado, en
forma intuitiva y relacionada con el control clásico. Para
corroborar el análisis teórico, se presenta un ejemplo de
aplicación, en el cual se desarrolla en forma detallada el diseño
de un lazo control que permita regular el ángulo de elevación de
un helicóptero prototipo.
Palabras claves—Lógica
helicóptero prototipo.

difusa,

control

automático,contrarrestar esta desventaja, se propone la incorporación de
ciertas ganancias, que permiten ponderar el grado de
pertenencia de las variables en los conjuntos difusos, incluso
para controladores ya diseñados. Ello permite generar medidas
correctivas, que pueden mejorar el desempeño del
controlador. En particular, se aplican las ganancias a las
mismas variables que se utilizan en el controlclásico (PID),
permitiendo incorporar el vasto conocimiento y sensibilidad
que se posee de estos parámetros al control con lógica difusa.
Posteriormente la teoría expuesta es puesta a prueba,
diseñando un lazo de control difuso, para controlar el ángulo
de elevación de un helicóptero prototipo.

I. INTRODUCCION

II. BREVE MARCO TEÓRICO

A lógica difusa puede ser descrita como unsistema
interpretativo, en el cual los objetos o elementos son
relacionados con conjuntos de fronteras no nítidamente
definidas, otorgándoles un grado de pertenecía relativa o
graduada y no estricta como es de costumbre en la lógica
tradicional. En un sentido más amplio se podría decir que
existe una especie de interpolación entre una frontera y otra, o
bien, ente un conjunto y otro.
Loanterior ha permitido incorporar sentencias del lenguaje
común, las que se caracterizan por ser un tanto indefinidas,
para interpretar el estado de las variables de cierto proceso,
asignándoles en cada momento un grado de pertenencia a
estos conjuntos difusos. Esta interpretación puede ser
fácilmente relacionada mediante operadores lógicos
tradicionales con ciertas medidas de acción, también denaturaleza no exacta, que son diseñadas de tal manera que
produzcan un cambio deseado en las variables de interés. En
resumen se puede diseñar un controlador, que interprete en
forma intuitiva (y no numéricamente exacta) el estado de
ciertas variables, y en base a ello deduzca en forma lógica una
actuación posible que permita llevar la variable al estado
deseado.
Sin embargo, lametodología anterior introduce ciertos
problemas de índole práctica. Por ejemplo, se puede atravesar
por todo el proceso de diseño del controlador (definición de
conjuntos, relaciones lógicas, etc.) y obtener resultados
pobres, obligando a revisar el diseño en su totalidad. Para

El control difuso, puede ser expresado mejor como un
control a través de palabras que interpretan el sentido común,
enlugar de números, o bien sentencias en lugar de ecuaciones.
Sin embargo, las variables de los procesos no se miden en
sentido común, sino en números. Por lo tanto se hace
necesario realizar una adaptación previa antes de introducir el
estado de la variable al controlador. Esta etapa es llamada
fusificación. En la figura 2.1, se aprecian las distintas
transformaciones que sufren las variablesy los datos en un
lazo de control difuso.

L

Artículo presentado el 21 de junio de 2002, como trabajo de la asignatura
Técnicas Modernas en Automática, impartida por el profesor Juan Hernández.
El formato de este artículo está sujeto a las normas IEEE señaladas en [2].
S. Kouro, alumno de sexto año de Ingeniería Civil Electrónica,
Universidad Técnica Federico Santa María. (e-mail:...