Resumen de Sistema de control neuro-difuso basado en relaciones booleanas
Helbert Eduardo Espitia Cuchango
En sistemas de control, las redes neuronales son una buena alternativa en casos donde resulta difícil el diseño de un sistema de control por métodos convencionales debido a la complejidad del sistema, no linealidades y variación de sus parámetros, entre otros aspectos.
Una de las desventajas de las redes neuronales es su inicialización, convencionalmente de forma aleatoria, lo cual no garantiza tener la misma representación cada vez que se entrene. Otra dificultad consiste en establecer una arquitectura de red neuronal adecuada. Ante esto, una alternativa son los sistemas de lógica difusa y su integración con redes neuronales teniendo los sistemas neuro-difusos. En el área de la lógica difusa existen estudios sobre esquemas simplificados que permiten disminuir la complejidad del sistema tal como es el planteamiento de los sistemas de lógica difusa basados en relaciones booleanas. Con este tipo de sistema se puede establecer una estructura compacta y una fácil inicialización del sistema difuso.
Adicionalmente, los sistemas de control adaptativo son adecuados para el monitoreo del desempeño del sistema de control con parámetros desconocidos y variantes. Estos sistemas requieren de estructuras adecuadas que permitan efectuar la identificación de la planta y la sintonización del controlador, lo cual se puede lograr con los sistemas neuro-difusos basados en relaciones boolenas.
Este documento propone un sistema de control adaptativo empleando sistemas neuro-difusos basados en relaciones booleanas. En relación con los sistemas a controlar, se tiene un sistema de generación distribuida de energía ya que su integración con la red de distribución presenta desafíos, siendo uno de estos el control del flujo de potencia para regular el voltaje en los nodos del sistema de distribución. También se considera el control de sistemas hidráulicos SISO (Single Input Single Output); primero para el control de un tanque cónico y luego para dos tanques esféricos acoplados; finalmente, se realiza el control para un sistema MIMO (Multiple Input Multiple Output) acoplado. Estos sistemas se caracterizan por presentar diferentes no linealidades que dificultan su control.
El documento está organizado de la siguiente forma. En primer lugar, se presenta la justificación y formulación del problema. En el siguiente capítulo se describen los objetivos propuestos. Posteriormente, se muestran los antecedentes del proyecto realizando una revisión sobre propuestas y trabajos relacionados. En el capítulo siguiente se presenta el marco teórico. Luego se describe el desarrollo de la propuesta presentando el proceso de diseño de los sistemas difusos basados en relaciones booleanas. Con estos conceptos se establecen dos estructuras compactas utilizadas para el desarrollo de un sistema de control adaptativo; posteriormente se realiza la aplicación de control adaptativo en un sistema de distribución de energía, también se desarrollan dos aplicaciones para sistemas hidráulicos SISO y una para MIMO. Finalmente se presentan las conclusiones de los resultados obtenidos.
