Diseño basado en enjambre de controladores proporcional integral y derivativo utilizando una función de costo de compromiso: un estudio de caso de laboratorio de temperatura Arduino
Autores: de Moura Oliveira, P. B.; Hedengren, John D.; Solteiro Pires, E. J.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Diseño basado en enjambre de controladores proporcional integral y derivativo utilizando una función de costo de compromiso: un estudio de caso de laboratorio de temperatura Arduino
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Software
Palabras clave
Métodos
Controladores PID
Compensaciones
Técnica de optimización
Función de coste
Esfuerzo de control
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
Los métodos simples y fáciles de usar son de gran demanda práctica en el diseño de controladores Proporcional, Integral y Derivativo (PID). Los criterios de diseño del controlador son lograr un buen seguimiento del punto de consigna y rechazo de perturbaciones con una variación mínima del actuador. Lograr compromisos satisfactorios entre estos criterios de rendimiento no se logra fácilmente con métodos de ajuste clásicos. Se propone una técnica de optimización de enjambre de partículas para diseñar controladores PID. El método de diseño minimiza una función de coste de compromiso basada en los criterios de error absoluto integral y variación total de la señal de control. La técnica propuesta se prueba en un Laboratorio de Control de Temperatura (TCLab) basado en Arduino y se compara con el algoritmo de Optimización de Lobo Gris. Tanto la simulación del TCLab como los datos físicos muestran que se habilitan compromisos satisfactorios entre el rendimiento y el esfuerzo de control con la técnica propuesta.
Descripción
Los métodos simples y fáciles de usar son de gran demanda práctica en el diseño de controladores Proporcional, Integral y Derivativo (PID). Los criterios de diseño del controlador son lograr un buen seguimiento del punto de consigna y rechazo de perturbaciones con una variación mínima del actuador. Lograr compromisos satisfactorios entre estos criterios de rendimiento no se logra fácilmente con métodos de ajuste clásicos. Se propone una técnica de optimización de enjambre de partículas para diseñar controladores PID. El método de diseño minimiza una función de coste de compromiso basada en los criterios de error absoluto integral y variación total de la señal de control. La técnica propuesta se prueba en un Laboratorio de Control de Temperatura (TCLab) basado en Arduino y se compara con el algoritmo de Optimización de Lobo Gris. Tanto la simulación del TCLab como los datos físicos muestran que se habilitan compromisos satisfactorios entre el rendimiento y el esfuerzo de control con la técnica propuesta.