Desarrollo de una herramienta en Matlab para Sintonización de Controladores PID, utilizando algoritmos genéticos basado en técnicas de optimización multiobjetivo

Brayan René Acevedo Jaimes, Juan Camilo Fonseca Galindo, July Andrea Gómez Camperos

Resumen


Este documento muestra la versatilidad y eficiencia que presenta el desarrollo de una herramienta en Matlab para sintonización de controladores proporcional, integral y derivativo (PID) utilizando algoritmos genéticos (AG) basado en técnicas de optimización multiobjetivo (MOP) fundamentado en frentes de Pareto, calculando de manera óptima las constantes de ganancia proporcional, ganancia integral y ganancia derivativa (KP, KI, KD) para minimización del error, atenuación del sobrepico máximo y reducción del tiempo de establecimiento en una planta determinada. Se compara el desempeño que tiene la implementación de algoritmos genéticos en dar soluciones a múltiples objetivos en controladores PID; con la sintonización de controladores PID existente en Sisotool de Matlab se simularon diferentes sistemas de control de lazo cerrado conformados por una función de transferencia, su controlador y lazo de realimentación. En estos sistemas se analiza el comportamiento que presentan los controladores al aplicarle un step a la entrada de la planta.

Con la fabricación de esta herramienta se pretende optimizar la forma de sintonización de controladores PID que en la actualidad se está utilizando; hoy día no existe ninguna herramienta que ayude de forma estructural al proceso de sintonización sin utilizar un nivel complejo de programación y un amplio conocimiento en control; el uso e integración de una serie de técnicas que permitan obtener una herramienta versátil y eficiente; utilizable en la tarea de sintonización de controladores PID y que con la cual se pueda simular y calibrar a través de métodos de inteligencia computacional evolutiva, sin necesidad de tener profundos conocimiento de programación.


Palabras clave


Algoritmos genéticos; Optimización multiobjetivo; Controlador PID; Matlab; Sintonización

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DOI: https://doi.org/10.23850/23899573.86

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DOI: http//doi.org/10.23850/23899573 

ISSN:2389-9573  e-ISSN:2619-3973