Diseño de un algoritmo PID sintonizado mediante lógica fuzzy para controlar un brazo robótico

Abstract

En los últimos años el desarrollo del control moderno ha evolucionado considerablemente mostrando diferentes técnicas basadas en el control difuso, la aplicación de estas técnicas a sistemas reales es cada vez una tendencia con mejores posibilidades de control ofreciendo resultados en un menor tiempo de respuesta comparado a un clásico controlador PID. El control PID es confiable pero con las limitaciones entendidas por su diseño para sistemas no lineales se presenta en el presente trabajo una sintonización en base a lógica difusa de los parámetros proporcional, derivativa, integrativa del controlador PID para controlar la posición de un robot de tres grados de libertad. El Robot de tres grados de libertad que se formula la cinemática para diseñar las medidas de los eslabones como de los componentes, desarrollados en software Solidwork, también la dinámica para conocer el modelado del Robot para diseñar el controlador PID en software Matlab. El control propuesto es denominado Fuzzy PID usa la imprecisión del lenguaje difuso para la toma de decisiones en base a valores intermedios que pertenecen a dos conjuntos para sintonizar el control PID, las entradas de la función de membresía Fuzzy son el error y derivada del error estas ingresan a la función del tipo triangular con reglas Mandanni que explican la experiencia del experto y desarrolla una salida para los parámetros del controlador PID. El controlador Fuzzy-PID para un control de posición del Robot se confronta con una segunda alternativa de controlador denominado Fuzzy PID2 en pruebas de movimientos curvos o lineales concluyendo cual ofrece un mejor comportamiento y limitación. Se busca tener una alternativa con el controlador Fuzzy PID para contribuir a la aplicación de nuevas técnicas de control de forma combinada con un control PID en un nivel educativo.