Control fuzzy pid

CONTROL FUZZY PID

RESUMEN
En el siguiente informe se muestra el proceso realizado para la implementación de un controlador fuzzy PID para un motor DC, determinando las reglas de su respectivo comportamiento a partir de sus universos de entrada y de salida, utilizando las herramientas como el fuzzy logic en el toolbox de matlab y comparar con un controlador PID normal.
Palabras clave: PID,control fuzzy, universo, toolbox.

ABSTRACT
In the following report is to the process realised for the implementation of a controller fuzzy PID for a motor DC, determining the rules of its respective behavior from its universes of entrance and exit, using the tools like fuzzy logic in toolbox of matlab and to compare with a normal controller PID.
Key words: PID, control fuzzy, universe, toolbox.Introducción
Al realizar el diseño del controlador fuzzy PID se debe tener en cuenta en primera instancia los universos de entrada y de salida que van a intervenir en el sistema, a continuación se debe definir las reglas que determinaran las acciones del controlador utilizando las herramientas del fuzzy logic del toolbox de matlab de manera tal que se pueda observar el comportamiento en cualquier regla.De esta manera es posible determinar si el controlador es funcional y realiza lo que se desea. A demás se realiza un controlador clásico para observar su comportamiento y comparar su efectividad con el controlador fuzzy.

Marco teórico
Controladores Difusos
La Lógica Difusa o Lógica Fuzzy es una forma de razonamiento lógico que permite incorporar en los sistemas de automatización esquemas derazonamiento típicamente humanos.
Una de las principales características de la lógica borrosa es su capacidad para operar con conceptos vagos o ambiguos propios del razonamiento cualitativo, fundado sobre un soporte matemático que permite extraer conclusiones cuantitativas a partir de un conjunto de observaciones (antecedentes) y reglas cualitativas (base de conocimiento).
El Control Difuso es laaplicación de la inferencia difusa a la automatización de procesos.
Un controlador difuso típicamente infiere los consecuentes de un conjunto más o menos grande de reglas simples (base de conocimiento); tal proceso de razonamiento se puede realizar en paralelo, obteniéndose el resultado (consecuente) mediante una sencilla suma lógica.
La puesta a punto del regulador suele resultar mucho más sencilla(es relativamente fácil saber qué reglas están afectando al comportamiento del regulador en una determinada situación), y también mucho más segura, al poderse operar con un elevado grado de redundancia (es posible llegar a definir reglas contradictorias para situaciones similares sin que por ello el sistema deje de funcionar; la redundancia incrementa la inmunidad del sistema frente a errores enla base de conocimientos).
Conviene señalar que la aplicación de la lógica difusa en el control de procesos no está en absoluto reñida con el empleo de otras técnicas de control convencionales. Al contrario: la lógica difusa resulta especialmente adecuada para la formulación de controladores híbridos, permitiendo convertir estructuras de control muy diversas.
* Estructura de un controladorlógico difuso
Entre los componentes de un controlador difuso se tienen:
* Escalado de entrada
* Fuzzificación de entradas
* Inferencia o reglas de activación
* Defuzzificación de salidas
* Desnormalización de la salida
Una configuración básica de un sistema de control difuso se muestra en la figura 1.

Fig1. Sistema de control difuso
La estructura que define un controlador PIDdifuso se describe en la figura2 a continuación.

Fig2. Diagrama de bloques PID

PROCEDIMIENTO
Para la realización del diseño del controlador fuzzy PID se utilizo el fis editor en donde se definieron los universos de entrada y de salida como se observa en la figura 3.

Fig3. Pantalla principal del Toolbox Fuzzy Logic de Matlab

Fig 4. Superficie de controlador difuso relacionando las entradas de...