Aplicación de un controlador PID de orden fraccionario en sistemas fisicos: circuito RLC serie y sistema de temperatura

Abstract

El presente trabajo de grado aborda la evaluación del desempeño de controladores PID de orden fraccionario (FOPID) frente a controladores tradicionales de orden entero (IOPID), aplicados a dos tipos de sistemas físicos: un circuito RLC simulado y un sistema de control de temperatura implementado físicamente. La creciente automatización de procesos abre una puerta para mejorar la precisión, robustez y eficiencia de los sistemas automatizados motiva la exploración de nuevas estrategias de control como el cálculo fraccionario, el cual permite una mayor flexibilidad mediante la introducción de órdenes no enteros en las acciones derivativas e integrales.Se diseñaron y sintonizaron ambos tipos de controladores utilizando herramientas de optimización en MATLAB, aplicando el toolbox FOMCON para el FOPID. Los controladores fueron evaluados mediante simulación (circuito RLC) e implementación física (sistema de temperatura), comparando métricas como el tiempo de establecimiento, sobreimpulso, error en estado estacionario. Los resultados preliminares evidencian que el FOPID ofrece mejoras significativas en la respuesta dinámica y en la robustez del sistema frente a perturbaciones. Estas conclusiones abren la posibilidad de implementar este tipo de control en aplicaciones reales de mayor complejidad, aportando valor tanto en contextos académicos como industriales.