Universidad Nacional de IngenieríaFacultad de Electrotecnia y Computación

Departamento de Electrónica

Asignatura: Control Aplicado Carrera: Ing. ElectrónicaSemestre: I Año Lectivo: 2013 Grupo: 5N2-Eo

I. Tema de la Práctica.

- Sistemas de Control Fuzzy

II. Objetivos de la Práctica.

- Diseñar un sistema de control fuzzy de tipo Mandami para calefacción utilizando las variables de estado Humedad y Temperatura y la variable de control Variación de Temperatura.

- Analizar el desempeño de un sistema de control fuzzy ante variaciones de las variables de entrada utilizando un software matemático como MatLab o Scilab.

III. Introducción

La lógica borrosa (Fuzzy Logic) ha surgido como una herramienta lucrativa para el control de subsistemas y procesos industriales complejos, así como también para la electrónica de entretenimiento y hogar, sistemas de diagnóstico y otros sistemas expertos. Aunque la lógica borrosa se inventó en Estados Unidos el crecimiento rápido de esta tecnología ha comenzado desde Japón y ahora nuevamente ha alcanzado USA y también Europa. La lógica borrosa es todavía un boom en Japón, el número de cartas patentando aplicaciones aumenta exponencialmente. Principalmente se trata de aplicaciones más bien simples de lógica borrosa.

Lo borroso ha llegado a ser una palabra clave para vender. Los artículos electrónicos sin componentes borrosos se están quedando gradualmente desfasados. Como una mordaza, que muestra la popularidad de la lógica borrosa, cada vez es más frecuente un sello con "fuzzy logic" impreso sobre el producto.

En Japón la investigación sobre lógica borrosa es apoyada ampliamente con un presupuesto enorme. En Europa y USA se están realizando esfuerzos para alcanzar al tremendo éxito japonés. Por ejemplo, la NASA emplea lógica borrosa para el complejo proceso de maniobras de acoplamiento.

IV. Trabajo Previo.

1. Responde correctamente las siguientes preguntas:

a. ¿Qué es el control fuzzy?b. ¿Qué características tienen los sistemas en los que se puede utilizar control fuzzy?c. Cuáles son las características de un controlado tipo Mandami.d. Liste las ventajas y desventajas del Control Fuzzy.e. Liste 5 aplicaciones del Control Fuzzy

2. Resuelve el siguiente problema:

Se pretende controlar la calefacción de un invernadero/edificio/etc. a partir de los parámetros de temperatura y humedad del mismo. La finalidad es mantener controlada la temperatura e, implícitamente,

Control Aplicado Laboratorio # 4

la humedad. La tabla 1 presenta las variables que componen el sistema de control fuzzy así como una descripción de éstas.

Se cuenta con un sensor de temperatura con un rango de funcionamiento desde 0ºC a 40ºC y una precisión de centésimas.

Se cuenta con un sensor de humedad con un rango de funcionamiento entre 0 % y 100 % de humedad relativa, con una precisión de centésimas.

La caldera se puede controlar mediante incrementos/decrementos de temperatura, desde -15ºC a +15ºC.

Variable de Estado

Tipo DescripciónTemperatura Se asumen 5 etiquetas lingüísticas: muy baja (MB), baja(B), normal (N),

alta(A), muy alta(MA)Humedad Se asumen 5 etiquetas lingüísticas: muy baja (MB), baja(B), normal (N),

alta(A), muy alta(MA)Variable de control

Variación de temperatura

Se asumen 7 etiquetas lingüísticas: bajada grande (BG), bajada normal (BN), bajada pequeña (BP), mantener (M), subida pequeña (SP), subida normal (SN), subida grande (SG).

Tabla 1. Variables del Sistema de Control Fuzzy

Las funciones de membresía de estas variables están en el Anexo 1. Se considera la Matriz Fuzzy (Tabla 2.) para la variable de control Variación de temperatura.

Tabla 2. Base de Conocimiento.

Diseñe un sistema de control fuzzy para calefacción con los datos anteriormente proporcionados. Utilice un controlador Fuzzy de tipo Mandami.

3. Estudie el documento CA_2013_F_03_2013-07-08.pdf ubicado en la Carpeta Apuntes/Material Didáctico posteada en la UOL.

V. Desarrollo de la práctica de laboratorio

1. Presente su trabajo previo completado al instructor.2. Modele su sistema de Control fuzzy utilizando MatLab o Scilab. Cuando finalice llame a su

instructor.3. Responda las preguntas que su instructor realice.4. Escriba sus conclusiones.

Una vez finalizada la práctica de laboratorio entregue su guía de laboratorio con los datos obtenidos a su instructor.

Posteriormente, en la UOL publicará sus códigos generados.

Fin de la PrácticaControl Aplicado Laboratorio # 4

Control Aplicado Laboratorio # 4

Anexo 1

Control Aplicado Laboratorio # 4

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