Comparación de Desempeño de Controladores Fuzzy y Controladores Proporcionales

Abstract

El objetivo de este trabajo es comparar el desempeño de dos controladores fuzzy y un controlador proporcional. La variable controlada es el nivel de un tanque con descarga gravitatoria. Para realizar el estudio, se desarrolló un simulador dinámico implementado en Simulink® de MatLab®. Para cada controlador estudiado, se evaluó la respuesta producida ante un cambio escalón en el set point. Para realizar una comparación válida, los controladores fueron ajustados para producir offset iguales. Los resultados obtenidos muestran que los sistemas basados en heurísticas (controladores fuzzy) pueden ser tanto o más convenientes que aquellos basados en conocimiento determinístico (el controlador proporcional). Si bien el controlador proporcional actúa con mayor velocidad, los controladores fuzzy mejoran los valores de algunos de los índices más importantes de desempeño, como los sobrepicos, las oscilaciones y el factor de ripple.

The aim of this work is to compare the performance of two fuzzy controllers and a proportional controller. The controlled variable is the level of a tank with gravity discharge. For the study, a dynamic simulator was developed and implemented in Simulink ® of MATLAB ®. For each studied controller, the response produced by a step change in the set point was evaluated. To make a valid comparison, the controllers were adjusted to produce equal offsets. The results show that systems based on heuristics (fuzzy controllers) can be as or more convenient than those based on deterministic knowledge (the proportional controller). Although the proportional controller acts at a higher speed, fuzzy controllers improve the values of some of the most important performance rates, such as the overshoot, oscillations and ripple factor.