Control de velocidad para una transmisión hidrostática usando lógica fuzzy

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dc.contributor.advisorTibaduiza Burgos, Diego Alexanderspa
dc.contributor.advisorFaustino Muñoz. Antoniospa
dc.contributor.authorDaza Orozco, Carlos Eduardospa
dc.contributor.cvlachttps://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0000447137*
dc.contributor.googlescholarhttps://scholar.google.es/citations?hl=es&user=cAdaHdkAAAAJ*
dc.contributor.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-4498-596X*
dc.contributor.researchgateFaustino Muñoz. Antonio [Antonio-Faustino-Moner]spa
dc.contributor.researchgroupGrupo de Investigación Control y Mecatrónica - GICYMspa
dc.contributor.researchgroupGrupo de Investigaciones Clínicasspa
dc.coverageBucaramanga (Colombia)spa
dc.coverage.campusUNAB Campus Bucaramangaspa
dc.date.accessioned2020-06-26T19:45:14Z
dc.date.available2020-06-26T19:45:14Z
dc.date.issued2007-02-12
dc.degree.nameIngeniero Mecatrónicospa
dc.description.abstractActualmente a nivel industrial los procesos son cada vez más complejos, debido al número de variables que se utilizan y la interrelación entre estas. Esto es un problema a la hora de diseñar controladores ya que poseer una descripción completa y detallada de cada parte del proceso implicaría tener un modelo matemático. Estrategias de control inteligente como la Lógica Fuzzy permiten hoy día trabajar con procesos de esta magnitud, sin necesidad de ecuaciones, si no que simplemente generando una base de conocimiento (Reglas) basado en un experto. A nivel de la universidad normalmente estos nuevos métodos son parte de las investigaciones y estudios realizados por encontrar nuevos y mejores controladores, así como para la apropiación de conocimiento. En este trabajo se hace un estudio para implementar un sistema de control usando lógica FUZZY que permita mantener velocidades de salida constantes en condiciones de operación con carga o sin ella para la transmisión hidrostática, que se encuentra en el laboratorio oleoneumática de la facultad de ingeniería Mecatrónica. Se desarrollo este trabajo para tener una aplicación con este tipo de control que permita visualizar y trabajar a los estudiantes de las diferentes materias del área. Actualmente dentro de las asignaturas el control fuzzy se realiza con simulaciones, en gran medida por la falta de tiempo y de la extensión de estos cursos.spa
dc.description.abstractenglishCurrently at an industrial level, processes are increasingly complex, due to the number of variables used and the interrelationship between them. This is a problem when designing controllers since having a complete and detailed description of each part of the process would imply having a mathematical model. Intelligent control strategies such as Fuzzy Logic today allow working with processes of this magnitude, without the need for equations, but simply generating a knowledge base (Rules) based on an expert. At the university level, these new methods are usually part of the research and studies carried out to find new and better controllers, as well as for the appropriation of knowledge. In this work, a study is made to implement a control system using FUZZY logic that allows to maintain constant output speeds in operating conditions with or without load for the hydrostatic transmission, which is located in the olepneumatic laboratory of the Mechatronics engineering faculty. . This work was developed to have an application with this type of control that allows students to visualize and work on the different subjects in the area. Currently within the subjects the fuzzy control is carried out with simulations, largely due to the lack of time and the length of these courses.eng
dc.description.degreelevelPregradospa
dc.description.learningmodalityModalidad Presencialspa
dc.description.tableofcontentsINTRODUCCIÓN 13 OBJETIVOS 15 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Y JUSTIFICACIÓN 16 ANTECEDENTES 17 1. MARCO TEÓRICO 18 1.1. Transmisión Hidrostática 18 1.1.1. Clasificación de las Transmisiones Hidrostáticas 20 1.2. Estrategias de control 21 1.2.1. Control Clásico 22 1.2.2. Control Moderno 22 1.2.3. Control Predictivo 23 1.2.4. Control Adaptativo 23 1.2.5. Control Inteligente 24 1.3. Conceptos básicos de lógica Fuzzy 24 1.3.1. Lógica Fuzzy 24 1.3.2. Conjuntos Fuzzy 25 1.3.3. Operaciones Básicas. Tipo Zadeh, en conjuntos Fuzzy 27 1.4. Control Fuzzy 28 1.4.1. Arquitectura básica de un controlador Fuzzy 29 1.4.2. Fuzificacion 30 1.4.3. Base de conocimiento 31 1.4.4. Defuzificacion 32 1.4.5. Configuración de controlador Fuzzy 34 1.5. Sistemas de adquisición de datos (S.A.D.) 35 1.5.1. Sistema SCADA 38 1.5.2. Interfaz de control y supervisión 40 1.6. Transductores 41 1.6.1. Detectores de proximidad 41 2. DISEÑO METODOLÓGICO 44 2.1. Diseño Mecatrónico 45 2.1.1. Metodología del Diseño mecatrónico del sistema 46 2.2. Etapas de desarrollo del sistema de control y monitoreo 47 2.2.1. Verificación del comportamiento de la TH 47 2.2.2 Caracterización de la transmisión 48 2.2.3. Modelo del controlador 48 2.2.4. Diseño del sistema de control con lógica Fuzzy y Adquisición 49 de datos 2.2.5. Implementación del sistema de control y pruebas 49 2.2.6. Desarrollo del sistema de control 49 3. CARACTERIZACIÓN DEL SISTEMA 50 3.1. Transmisión Hidrostática 50 3.1.1. Funcionamiento 50 3.1.2. Descripción 51 3.2. Pruebas de la Transmisión hidrostática en lazo abierto 53 3.2.1. Prueba de la Transmisión hidrostática trabajando en frío 55 3.2.2. Prueba de la Transmisión hidrostática trabajando en caliente 56 3.3. Respuesta en frecuencia 58 3.3.1. Análisis de estabilidad en lazo abierto 65 4. DISEÑO DEL SISTEMA DE CONTROL 67 4.1. Diseño del controlador PI 69 4.1.1. Diseño del controlador PI usando la herramienta COM3LAB 72 4.2. Control fuzzy en Labview 76 4.2.1. Etapa preliminar del diseño del controlador Fuzzy (Una 78 entrada – Una salida) 4.2.2. Segunda etapa del diseño del controlador Fuzzy (Dos entrada 86 – Una salida) 4.3. Comparación de los controladores PI y PI-FUZZY 92 5. ESTABILIDAD DE SISTEMAS BORROSOS DE CONTROL 95 5.1. Fundamentos de Estabilidad 95 5.1.1. Método de las funciones descriptivas 95 5.1.2. Criterio de los círculos. 101 5.1.3. Estabilidad energética de sistemas dinámicos borrosos 103 5.2. Evaluación de la estabilidad del sistema de control borroso 108 6. IMPLEMENTACIÓN DEL SISTEMA 112 6.1. Implementación del sistema de monitoreo del control de velocidad 112 6.1.1. Adquisición de datos al sistema en Labview 112 6.1.2. Diagrama de bloques del Sistema de monitoreo en Labview 115 6.1.3. Interfase grafica del sistema de monitoreo 125 6.2. Implementación del Hardware al sistema 129 6.2.1. Diseño Electrónico 129 7. GUÍAS ELABORADAS PARA LOS LABORATORIO DE CONTROL ANÁLOGO Y DE CONTROL INTELIGENTE 140 7.1. Practica No. 1 140 7.2. Practica No. 2 141 8. PRUEBAS Y ANALISIS DE RESULTADOS 143 8.1. Conversiones en el sistema de monitoreo 143 8.1.1. Conversión frecuencia-voltaje 143 8.1.2. Conversión Velocidad-voltaje 145 8.2. Pruebas para definir los rangos de los universos de las variables del controlador Fuzzy 145 8.2.1. Cambio pequeño de Set-point 145 8.2.2. Cambio mediano de Set-point 146 8.2.3. Cambio grande de Set-point 8.3. Pruebas del controlador PI-FUZZY 8.3.1. Prueba cambio de velocidad en ascenso 8.3.2. Prueba cambio de velocidad en descenso 8.4. Análisis de perturbaciones al sistema 8.4.1. Cambio de velocidad en ascenso con carga 8.4.2. Cambio de velocidad en descenso con carga 147 147 148 150 151 151 152 CONCLUSIONES 153 RECOMENDACIONES 156 BIBLIOGRAFIA 157 ANEXOS 158spa
dc.format.mimetypeapplication/pdfspa
dc.identifier.instnameinstname:Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNABspa
dc.identifier.reponamereponame:Repositorio Institucional UNABspa
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/20.500.12749/1537
dc.language.isospaspa
dc.publisher.facultyFacultad Ingenieríaspa
dc.publisher.grantorUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABspa
dc.publisher.programPregrado Ingeniería Mecatrónicaspa
dc.relation.referencesDaza Orozco, Carlos Eduardo, Tibaduiza, Diego (2007). Control de velocidad para una transmisión hidrostática usando lógica fuzzy. Bucaramanga (Santander, Colombia) : Universidad Autónoma de Bucaramanga UNABspa
dc.relation.referencesInteligencia Artificial En El Control de Procesos, “Control Fuzzy Basado en PLC’s Simatic S5” .Meneses F, Jorge Enrique. Seminario-Taller. Universidad Industrial de Santander. 1997. 199 paginas.spa
dc.relation.referencesDiseño E Implementación de Un Sistema de Control en Lazo Cerrado Para Una Transmisión Hidrostática. Javier Andrés Pinzón Camacho - Javier Mauricio Vega Torres. Tesis de grado. Universidad Autónoma de Bucaramanga. 2005. 155 paginas.spa
dc.relation.referencesTecnología de control borroso aplicada a plantas industriales. Dr Antonio Muñoz Moner. Instituto Superior Minero Metalúrgico. 1997. 110 paginas.spa
dc.relation.referencesIngeniería de Control Moderna. Ogata Katsuiko. 3a Edición. Prentice Hall Hispanoamericana. 902 páginas.spa
dc.relation.referencesInteligencia Artificial y Minirobots. Alberto Delgado. Ecoe Ediciones. 309 paginas.spa
dc.relation.referencesLaboratorios de Sistemas de control. Dr. Techn. Roberto Martinez- Ing. Javier Montañez- Ing. Luis Eduardo Mujica Delgado. Manual de Practicas. Universidad Industrial de Santander. 2000.spa
dc.relation.referencesSistemas expertos Principios y Programación. Joseph Giarratano. Thomson editores. 2001.spa
dc.relation.referencesControl Automático de procesos Teoría y práctica. Carlos A. Smith. Primera Edición. Editorial Limusa. 717 páginas.spa
dc.relation.referencesDinámica de sistemas y control. Umez-Eronini. 1ª Edición. Thomson Learning. 993 páginas.spa
dc.relation.referenceshttp://www.ni.com/pdf/manuals/322192a.pdf.spa
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessspa
dc.rights.accessrightshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2spa
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia*
dc.rights.localAbierto (Texto Completo)spa
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/*
dc.subject.keywordsIndustrial process controleng
dc.subject.keywordsSpeed ??eng
dc.subject.keywordsHydrostaticeng
dc.subject.keywordsMechatronic Engineeringeng
dc.subject.keywordsInvestigationseng
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dc.subject.keywordsUniform speedeng
dc.subject.keywordsApplicationseng
dc.subject.lembControl de procesos industrialesspa
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dc.titleControl de velocidad para una transmisión hidrostática usando lógica fuzzyspa
dc.title.translatedSpeed ??control for a hydrostatic transmission using fuzzy logiceng
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dc.type.hasversioninfo:eu-repo/semantics/acceptedVersion
dc.type.localTrabajo de Gradospa
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