Proyecto de doctorado
CONTROL DIFUSO POR MODOS DESLIZANTES DE SISTEMAS NO LINEALES
TUTOR: Dr. Yu Tang Xu
Roberto Pérez Martínez.
El sistema que se propone en este proyecto para minimizar los efectos
del ruido es el planteamiento de un control difuso por nodos deslizantes de
sistemas no lineales, cuyo funcionamiento está basado en la técnica de Lógica
Difusa y de ecuaciones diferenciales no lineales. Es importante mencionar que
el calificativo difuso no indica un grado de imprecisión o que el filtro emplee
un proceso borroso-nebuloso para limpiar la señal de interés, al contrario,
como se analizará más adelante; la Lógica Difusa refleja un proceso más cercano
a la realidad de cómo el ser humano percibe las fronteras de su entorno y cómo
procesa la información para interactuar con sus semejantes.
El control por modo deslizante (CMD) fue desarrollado en la Ex Unión
Soviética e introducido al mundo occidental alrededor de 1977 por Utkin (1977).
Entre sus ventajas sobre otros esquemas de control destacan su robustez contra
las variaciones paramétricas del sistema mecánico y perturbaciones
externas. Este sistema ha logrado mucho
éxito en sus aplicaciones en los sistemas electro-mecánicos (motores
eléctricos, convertidores, etc.). Sin embargo, el CMD tiene dos desventajas que
han impedido su aplicación más amplia en sistemas mecánicos: primero el
problema de chaterring, causado por los retardos en la computación del control
y la limitación física de los actuadotes, y manifiesta a través oscilación en
altas frecuencias en la señal de control. Este fenómeno es altamente indeseable
dado que podrá excitar las dinámicas de altas frecuencias que no se tomaron en
cuenta en el modelado y consecuentemente causará la inestabilidad del sistema.
Además, se podrá reducir la vida útil de las componentes mecánicas por las
vibraciones. En el segundo lugar, el CMD podrán utilizar innecesariamente
señales de control de magnitud grande para compensar las incertidumbres
causando saturación e incluso inestabilidad.
Se basa el desarrollo del proyecto en problemas relacionados con las
siguientes líneas de investigación:
- Control por
modo deslizante: Bajo el principio de no sacrificar el desempeño del CMD,
los objetivos de esta línea de investigación están enfocados en (a)
reducir la alta ganancia que se usa en un CMD convencional mediante una
superficie de desligación no lineal, (b) reducir el fenómeno de catering
tomando en cuenta las dinámicas de orden mayor.
- Control
difuso: Los esfuerzos en esta línea de investigación están concentrados en
proporcionar un diseño más sistemático para un controlador difuso y
establecer la estabilidad del sistema en malla cerrada.
Como resultados finales de la investigación, se publicarán trabajos en
foros internacionales y revistas especializadas.
Vo. Bo.
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Dr. Yu
Tang Xu
Roberto Pérez Martínez
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