Control Pid De Una Planta De Luz

CONTROL DIGITAL, PID Y FUZZY DE UNA PLANTA DE LUZ

Resumen:
Este proyecto tiene como propósito diseñar e implementar controladores: Digital, PID, Fuzzy de una planta de luz implementada con el software LABVIEW. Para lo cual, se va a realizar una PLANTA que nos va a permitir establecer diferentes estados de iluminación. Por otra parte, mediante un circuito de potencia y uno de control vamos acontrolar la potencia suministrada a un foco dependiendo de la señal adquirida por la DAQ.
Mediante una fotorresistencia se generaran señales de voltaje que entran a la tarjeta de adquisición de datos (DAQ), los cuales serán controlados por el software de LABVIEW realizando con estos el control Digital, PID y Fuzzy.

Palabras clave: PID, Digital, Fuzzy, LABVIEW, PLANTA, DAQ, Adquisición,Datos, Controlador, Sintonización, Membresías.

Abstract:
This project aims at designing and implementing controllers: Digital, PID, Fuzzy Light plant implemented with Labview software. For this purpose, is to make a plant that will allow us to set different lighting. Moreover, through a power circuit and a control we will control the power supplied to a focus depending on the signal acquiredby the DAQ.
Using a photoresistor voltage signals are generated that enter the data acquisition card (DAQ), which will be controlled by LABVIEW software to these digital control, PID andFuzzy.
Keywords: PID, Digital, Fuzzy, LABVIEW, PLANT, DAQ, Acquisition, Data, Controller, Tuning, Memberships

OBJETIVOS
* Diseñar un control Digital, PID, Fuzzy de una planta de variación de LUZ.
*Utilizar las estructuras de datos elementales que incorpora LabVIEW (Adquisición y Control).
* Sintonizar los diferentes controles realizados.

INTRODUCCIÓN
El control PID es el algoritmo de control más empleado en la industria con más diferencia, ya que proporciona una gran flexibilidad, no solo en el algoritmo de control, sino también en lo que se refiere al tratamiento de la señal dereferencia. Presenta diferentes estructuras de control y algoritmos. Es la base teórica de todos los métodos de sintonía automática más habituales en los reguladores industriales. [1]

Figura 1: PID clásico
El control difuso representa actualmente una novedosa e importante rama de la técnica de regulación. Los procedimientos convencionales no se sustituyen, sino que se complementan de forma considerableen función del campo de aplicación.
Los mayores éxitos en el campo de las aplicaciones industriales y comerciales de los métodos difusos los ha logrado hasta la fecha el regulador difuso. . [1]
CONTROLADOR PID
Un controlador que satisfaga el modo de control analógico Proporcional-Integral-
Derivativo (PID) se caracteriza por una salida del controlador p(t) relacionada con la señal de errorep(t) mediante la expresión:
Expresión 1: [2]

Donde Kp no tiene dimensiones, KI se da en s-1 y KD en s. También se utiliza en muchas ocasiones los tiempos integrales TI y derivativo TD, los cuales vienen relacionados mediante expresiones inversas de KI y KD respectivamente: [2]

Expresión 2: [2]

A la hora de implementar mediante software los términos integral y derivativo ha de tenerse encuenta que dichos términos se han de representar de forma discreta mediante instrucciones del software propio que se utilice. El término integral se aproxima teniendo en cuenta el método numérico trapezoidal de integración (figura 2). [2]

Figura 2: Señal de error vs. Tiempo. [2]

De la figura 2, es posible aproximar el término integral (área sombreada) mediante la función:

Expresión 3:[2]

Por otra parte, la acción derivativa puede aproximarse mediante la regla de la diferencia finita (véase la figura 3).

Figura 3: Señal de error vs. Tiempo. [2]

El término derivativo se aproxima, por tanto mediante la expresión:
Expresión 4: [2]

Las expresiones (3) y (4) serán consideradas para implementar los modos integral y derivativo. [2]

CONTROLADOR DIFUSO
La lógica difusa...