Un estudio comparativo sobre sistemas de control de nivel de líquido basados en lógica difusa con tecnología de comunicación industrial integrada
Autores: Nazha, Hasan Mhd; Youssef, Ali Mahmoud; Darwich, Mohamad Ayham; Ibrahim, Their Ahmad; Homsieh, Hala Essa
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Un estudio comparativo sobre sistemas de control de nivel de líquido basados en lógica difusa con tecnología de comunicación industrial integrada
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Sistemas
Palabras clave
Sistema de control
Controlador de lógica difusa
Controlador PID
Regulación del nivel de líquido
Monitoreo en tiempo real
Automatización industrial
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio presenta un sistema de control avanzado para la regulación del nivel de líquido, comparando un controlador proporcional-integral-derivativo (PID) tradicional con un controlador de lógica difusa. El sistema integra una interfaz de monitoreo y control en tiempo real, permitiendo ajustes flexibles para aplicaciones de investigación y entrenamiento. A diferencia del controlador PID, que se basa en parámetros de ajuste predefinidos, el controlador de lógica difusa ajusta dinámicamente las acciones de control en función del comportamiento del sistema, lo que lo hace más adecuado para procesos con dinámicas no lineales. Los resultados experimentales resaltan el rendimiento superior del controlador de lógica difusa sobre el controlador PID. Específicamente, el controlador de lógica difusa logró una reducción del 21% en la sobreelongación máxima, una disminución del 62% en el tiempo pico y una reducción del 83% en el tiempo de asentamiento. Estas mejoras demuestran su capacidad para manejar las fluctuaciones del proceso de manera más eficiente y responder rápidamente a los cambios en los niveles de líquido. Al ofrecer una mayor estabilidad y adaptabilidad, el controlador de lógica difusa presenta una alternativa viable para aplicaciones de control de nivel de líquido. Además, esta investigación contribuye al desarrollo de soluciones de control flexibles y de alto rendimiento que pueden implementarse tanto en entornos industriales como educativos. El sistema propuesto sirve como una plataforma rentable para el aprendizaje práctico en el diseño de sistemas de control, reforzando la educación en ingeniería contemporánea y avanzando en estrategias de control inteligente para la automatización industrial.
Descripción
Este estudio presenta un sistema de control avanzado para la regulación del nivel de líquido, comparando un controlador proporcional-integral-derivativo (PID) tradicional con un controlador de lógica difusa. El sistema integra una interfaz de monitoreo y control en tiempo real, permitiendo ajustes flexibles para aplicaciones de investigación y entrenamiento. A diferencia del controlador PID, que se basa en parámetros de ajuste predefinidos, el controlador de lógica difusa ajusta dinámicamente las acciones de control en función del comportamiento del sistema, lo que lo hace más adecuado para procesos con dinámicas no lineales. Los resultados experimentales resaltan el rendimiento superior del controlador de lógica difusa sobre el controlador PID. Específicamente, el controlador de lógica difusa logró una reducción del 21% en la sobreelongación máxima, una disminución del 62% en el tiempo pico y una reducción del 83% en el tiempo de asentamiento. Estas mejoras demuestran su capacidad para manejar las fluctuaciones del proceso de manera más eficiente y responder rápidamente a los cambios en los niveles de líquido. Al ofrecer una mayor estabilidad y adaptabilidad, el controlador de lógica difusa presenta una alternativa viable para aplicaciones de control de nivel de líquido. Además, esta investigación contribuye al desarrollo de soluciones de control flexibles y de alto rendimiento que pueden implementarse tanto en entornos industriales como educativos. El sistema propuesto sirve como una plataforma rentable para el aprendizaje práctico en el diseño de sistemas de control, reforzando la educación en ingeniería contemporánea y avanzando en estrategias de control inteligente para la automatización industrial.