Análisis comparativo del desempeño de técnicas de control conmutado implementadas en dispositivos programables

Abstract

El presente proyecto de grado aborda el diseño y la implementación de estrategias de control híbrido (conmutado) para manipular la dinámica de rotación del eje un motor DC. Se presenta la implementación de técnicas no-convencionales de control por modos deslizantes y control óptimo conmutado, comparando su desempeño con el control PID convencional. Las implementaciones se realizan tanto en una arquitectura computacional configurada (microcontrolador Arduino) como en una arquitectura configurable (FPGA). De los resultados obtenidos se observa una salida de velocidad uniforme y sin rizado para las técnicas no-convencionales de control y un desempeño superior respecto al PID clásico, principalmente en cuanto respecta al error en estado estacionario ante la acción de perturbaciones. En términos de implementación, la técnica de control óptimo conmutado resulta ser más simple que el SMC. Inicialmente se modela la planta mediante una herramienta computacional de MATLAB, posteriormente se diseña un circuito actuador para operar con los dos dispositivos programables, luego se diseña el circuito de carga que se ubica en el generador, teniendo la planta identificada con capacidad de aplicarle carga, se diseña cada uno de los controles a comparar y se visualizan los resultados mediante una interfaz gráfica mediante LabVIEW. Un análisis complementarios de robustez y optimalidad forman parte del trabajo futuro. 1