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Sintonización de los parámetros de un controlador PID mediante algoritmos genéticos interactivos

Aguilar López, Daniel Ernesto; Escalante Sánchez, Kristy Carolina

Tutor: Román Guzmán, Lisbeth Lucia

Resumen

El presente trabajo de investigación tuvo como objetivo primordial la sintonización de parámetros de controladores PID mediante el uso de algoritmos genéticos interactivos (IGA), un método que permite combinar la efectividad de los algoritmos genéticos continuos con el conocimiento del usuario, con el fin de obtener soluciones que se ajusten a los requerimientos del proceso a controlar. El desarrollo del trabajo consistió en comparar el rendimiento del IGA con otras tres metaheurísticas: algoritmo genético (GA), algoritmo de recocido simulado (SA) y optimización por enjambre de partículas (PSO). Las pruebas realizadas para el análisis de cotejo se llevaron a cabo bajo el entorno de programación Scilab y los parámetros de ponderación para cada solución fueron el valor de fitness, el sobrepico (Sp) y el tiempo de estabilización (Ts). El escenario experimentado estuvo conformado por tres plantas lineales y estables: una de orden 2, una de orden superior y una que representaba el calentamiento de una incubadora de huevos. Los resultados obtenidos para las metaheurísticas no interactivas arrojaron soluciones que para la planta de orden 2 fueron muy satisfactorias y no se consideró necesario la aplicación de un método interactivo. No obstante, las soluciones para el proceso de orden superior presentaron altos sobrepicos y para la incubadora altos tiempos de estabilización. El IGA fue eficaz en reducir el sobrepico del segundo proceso (de 58,3% a 16,72%) y en disminuir el tiempo de estabilización de la tercero (de 57,2 segundos a 34,1 segundos). Finalmente, se desarrolló una interfaz gráfica de usuario en Scilab que permite la implementación de las metaheurísticas desarrolladas en este trabajo para sintonizar controladores PID, partiendo de la función de transferencia de la planta a controlar.

Palabras clave

• Controlador
• PID
• Algoritmos genéticos
• Interactivo
• Rendimiento

Documento

ELE201923914055APG.pdf
Lic CreativeCommons ELE201923914055APG.pdf

Ficha original en el repositorio institucional de la UNET

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