Diseño e implementación de un sistema de control de velocidad de un motor neumático con sintonización PID por algoritmo de enjambre de partículas (PSO)

Abstract

En el control de distintos tipos de procesos industriales resalta como variable importante a tomar en cuenta la regulación de la velocidad de motores ya sean de tipo eléctrico, hidráulico o neumático. Particularmente los motores neumáticos cuentan con distintas ventajas y son más aplicables en distintos tipos de aplicaciones industriales, por lo que resulta necesario el análisis y estudio de nuevas tecnologías de ingeniería que incrementen la eficiencia de los procesos de control. De manera inicial, en el capítulo 3, se procedió a realizar el diseño e implementación de la planta electro neumática haciendo uso de distintos componentes necesarios para el control del proceso. De igual manera, se realizó el modelamiento matemático de la planta, obteniendo la función de transferencia que caracteriza al sistema. Posteriormente, en el capítulo 4, se realizó la sintonización de parámetros PID a través de distintos métodos convencionales y el algoritmo PSO, obteniendo información de las distintas respuestas que nos brinda cada método de sintonización. Finalmente, en el capítulo 5, se realizó el análisis de los datos obtenidos en el capítulo 4, determinando de ésta manera qué método nos brinda una mejor respuesta de acuerdo a los requerimientos planteados a través de la aplicación de distintos estándares de desempeño. Tras realizar las pruebas necesarias se obtuvo que para el algoritmo PSO, la mejor respuesta se obtuvo al realizar la sintonización con: 40 iteraciones, 60 partículas, K1=1.2, K2=1.2 y ω=1.5. Basándonos en éstas condiciones en la sintonización, se obtuvieron los parámetros PID que nos brindaron la mejor respuesta, los cuales son Kp=0,0345691, Ki= 0.0135271 y Kd=0.