Automatización control difuso
Recomendaciones didácticas
Funcionamiento del software
Curso completo para EL control difuso
Etapa 1 – Principios básicos: modelo de una variable lineal unidimensional RT 121 proporciona una introducción en el control difuso y es una condición para otros ensayos de la serie.
Inferencia La cantidad difusa de entrada se enlaza con ayuda de una base de reglas enlazada y se calcula un resultado.
Aprendizaje de los conceptos básicos como fuzzificación, base de reglas, inferencia, defuzzificación Trabajar con el software de desarrollo FSH-Shell Comprobación de una regulación simple en un sistema de una variable lento Optimización de parámetros y depuración en línea Péndulo invertido
Etapa 2a: modelo de una variable no lineal unidimensional Diseño de un control para un sistema de una variable inestable con dos bases de reglas separadas para las salidas Dos salidas separadas con acoplamiento potente Dominio de la no linealidad en el lado de los actuadores Elevadas exigencias a la optimización del sistema
RT 124
Carro con péndulo invertido
RT 123
left
Diseño de un control difuso para un sistema multivariable sin acoplamiento Enfoque con dos controles difusos separados para ambas direcciones Mejora de las propiedades de la regulación por medio de la estrategia de acoplamiento de ambos controles difusos
Etapa 3: modelo multivariable no lineal unidimensional con acoplamiento más potente Diseño de un control difuso para un sistema multivariable inestable con un acoplamiento más potente Estabilización del péndulo con regulación de posición del carro superpuesta Requisitos de tiempo real muy exigentes Desarrollo de una estrategia de compensación en caso de requisitos contradictorios
Valor de entrada exacto: Velocidad
zero right
Placa con bola
Etapa 2b: modelo multivariable lineal, bi-dimensional
Defuzzificación Por último, el resultado difuso se transforma de nuevo con ayuda de una función triangular en un valor de salida exacto. Este valor de salida es el valor de ajuste para el actuador. En el caso del RT 121 el valor de salida exacto es un número de revoluciones para el motor. Este motor modifica la inclinación del balancín.
Valor de entrada exacto: Posición
Creciente complejidad de la problemática
RT 122
Fuzzificación A los valores de entrada exactos para la posición y la velocidad de la bola se les asignan términos lingüísticos. Para ello se utilizan modelos matemáticos, como funciones triangulares y trapezoidales.
FUZZIFICACIÓN
Balancín con bola
Como ejemplo del control difuso del balancín con bola (RT 121) se presentan gráficamente cada uno de los pasos de procesamiento del regulador difuso.
move left
move zero move right
Fuzzificación Posición
Fuzzificación Velocidad Cantidad difusa de entrada: Posición
Cantidad difusa de entrada: Velocidad
Base de reglas
INFERENCIA
RT 121
las posiciones deseadas y las posiciones angulares con la mayor rapidez y precisión posibles. La posición alcanzada o la posición angular se mantiene constante frente a anomalías o se compensa en caso de divergencias.
MR = move right ML = move left R = right HR = half right L = left HL = half left
Cantidad difusa de salida: Número de revoluciones
zero
DEFuzzificación
Con los equipos de la serie RT 121 a RT 124 se ilustra el procedimiento del control difuso con requisitos de distintos grados y se intensifican los contenidos didácticos sistemáticamente. Los equipos de ensayo son sistemas mecatrónicos en los que se deben alcanzar
left half left
right half right
Defuzzificación Número de revoluciones del motor Valor de salida exacto: Número de revoluciones
339