Page 10 - REVISTA 30

ISSN: 2007-1450

Control Difuso Adaptable de un Proceso Químico

Adaptive Fuzzy Control in a Chemical Processes

Por: Andrea Rodríguez-Romero, Marco A. Márquez-Vera Dirección electrónica del autor de correspondencia:
y Gloria A. Paredes-Huerta amarquez@upp.edu.mx
Universidad Politécnica de Pachuca
Recibido: 5 de Junio 2018
Cómo citar: Rodríguez, A., Márquez, M. & Paredes, G. (2018). Aceptado: 29 de Agosto 2018
Control Difuso Adaptable de un Proceso Químico.
Universo de la Tecnológica. 10 (3) p.p. 8-11

Resumen: El presente trabajo tiene como objetivo la implementa- abstRaCt: The aim of this work is the implementation of a contro-
ción de un controlador en un proceso químico no lineal con fines ller in a nonlinear chemical process for tracking. As hypotesis
de seguimiento. Como hipótesis se mantiene que con un modelo it is supossed that by using a reference model and an adaptive
de referencia y un control difuso adaptable es posible obtener fuzzy controller it will be possible to have an error criterion IAE
un criterio de error IAE menor a 14 después de 600 segundos lower than 14 after 600 secons of simulation thanks to the
de simulación, esto mediente aprendizaje en los consecuentes de learning in the consequent rules in the fuzzy controller. This
las reglas difusas del control. El método utilizado ajusta los con- method adjust the consequents rules accordig to their mem-
secuentes de las reglas que se activan en el controlador modifi- bership value by changing the gains. The implementation was in
cando su peso en base a su grado de activación. Se implementó a chemical process with 32 state variables. It was possible to
el algoritmo en un proceso químico que cuenta con 32 variables appreciate how the control was improved with the time trans-
de estado. Fue posible notar como mejora el desempeño del con- cur, reaching the control specification.
trolador con el pasar del tiempo logrando el objetivo planteado. Key WoRds: Model Reference, Fuzzy Control, Chemical Proces-
PalabRas Clave: Modelo de Referencia, Control Difuso, Procesos ses.
Químicos

Introducción manera, primero se presentan algunos conceptos sobre el
El control difuso fue desarrollado en los años setenta con control PI difuso, después explica el modelo y el esquema
el fin de desarrollar controladores para sistemas que son de la columna de destilación, la siguiente sección explica el
estructuralmente difíciles de modelar, tales como los proce- método de aprendizaje para ajustar el controlador difuso,
sos químicos que exhiben comportamientos no lineales y no mostrando después la simulación obtenida y una discusión
estacionarios (Verma et al. 2018). La principal ventaja del sobre los criterios de error obtenidos; finalmente, se pre-
control difuso se debe a su habilidad inherente para incorpo- sentan las conclusiones.
rar conocimiento heurístico en el controlador.
Un controlador difuso es básicamente un sistema Materiales y métodos
basado en reglas, en las cuales, el conocimiento lingüístico Como mencionan Tsakiridis et al. (2017) la base de cono-
de los operadores o ingenieros de proceso es utilizado para cimiento para diseñar controles difusos ha sido aplicada a
sintetizar un control en lazo cerrado en lugar de utilizar un muchas áreas y utilizando muchas estructuras diferentes
modelo analítico (Tsakiridis et al. 2017). (Forsman y Adlouni, 2018). El control difuso más popular
Como caso de estudio de empleó una columna de es el conocido como el control PI-difuso. En este trabajo se
destilación binaria cuyo modelo matemático es no lineal, implementó un control de tipo Sugeno, en el cual el conse-
al contar el sistema con 32 variables de estado, resulta cuente de cada regla es un valor numérico (Allahviranloo et
complicado emplear técnicas de control clásico para esta al. 2011).
sistema, con el fin de simplificar el control, se propuso un Una primera buena aproximación en un control
recalentador con señal constante en el fondo de la columna PI-difuso es la base de reglas llamada MacVicar-Whelan
y una entrada constante de alimentación en el plato 17, de (Hameed et al. 2010). Esta base de reglas, o memoria
Artículo arbitrado esta manera nos enfocamos a trabajar con el reflujo como asociativa difusa, se llena de forma simétrica siguiendo una
regla de forma lineal de manera ascendente o descendente
señal de entrada. Con el fin de suavizar el ajuste de un con-
trol adaptable se emplea también un modelo de referencia
Tabla 1 se puede observar la construcción de una tabla de
a fin de mejorar la respuesta del sistema en lazo cerrado y teniendo en las esquinas los valores más significativos. En la
lograr así un IAE menor a 14 como objetivo de control. MacVicar-Whelan para un PI difuso con cinco funciones de
El presente trabajo está organizado de la siguiente pertenencia, las variables lingüísticas, están definidas por
8

Año X Vol. 3 Ed. 30 Mayo-Agosto 2018