Algoritmo genťico para sintonizacin̤ de PID basado en la integral del error absoluto - Pillajo Carlos; Bonilla Paul; Hincapi ̌Roberto; Facultad de Ciencias Qum̕icas, Universidad de Cuenca
A pesar de la rp̀ida evolucin̤ en los sistemas de control de procesos, el controlador PID (Proporcional-Integral-Derivativo) es el ms̀ utilizado en la industria, debido a que sus funciones simples y robustas son suficientes para trabajar en una gran variedad de procesos. Sin embargo, resulta complejo sintonizar de manera adecuada las ganancias del PID, debido a que los procesos no son sistemas lineales, ni estacionarios, de modo que sus caracters̕ticas cambian con el transcurso del tiempo. El proceso de sintonizacin̤ no es trivial, ya que en gran medida depende del proceso a ser controlado, y no existe un mťodo que sea apropiado en todas las aplicaciones. Ante esto surgen los sistemas de control adaptable, donde el controlador realiza una auto-sintonizacin̤. Se han diseądo estrategias muy sofisticadas alrededor del PID cls̀ico, entre estas se cuentan las tčnicas de inteligencia artificial. En este trabajo se diseą un algoritmo genťico capaz de sintonizar controladores PID basado en el criterio de la integral del error absoluto (IAE), dicho algoritmo se simulara y se comparara con herramientas de matlab para tal efecto.1. Introduccin̤La variedad de procesos y sistemas que se desean controlar es muy basta, sera̕ muy ambicioso pretender crear un controlador que presente un desempeǫ aceptable en todos los casos. Sin embargo, en la mayora̕ de los casos, tal como se menciona en (Astrm̲ and Hg̃glund, 2001) la retroalimentacin̤ es un concepto que por s ̕mismo ha revolucionado la manera en cm̤o se realiza el control. Y a pesar de que gran parte del esta revolucin̤ se debe a la sola idea de la retroalimentacin̤, en ese mismo artc̕ulo tambiň se seąla que el controlador PID es por mucho la forma ms̀ utilizada de control por retroalimentacin̤. Esto se debe a las caracters̕ticas que este tipo de controlador presenta. El controlador PID quiz ̀no es el ms̀ adecuado para algn͠ proceso en particular, sin embargo, s ̕es el controlador que prefieren las industrias[1],[2],[3].Uno de los aspectos ms̀ importantes a considerar del controlador PID es la estructura del mismo, la cual tiene que ver con cm̤o es que se procesa el error, de antemano se sabe que todo control PID debe ser capaz de manejar las ganancias proporcional, derivativa e integral, sin embargo, existen diversas maneras de hacerlo, es decir, existen diversas estructuras de PID, que se pueden utilizar y que cumplen con estas caracters̕ticas.Sin importar cual estructura se haya elegido para el controlador, se debe considerar que šte deber ser sintonizado, es decir, se debe elegir valores para cada una de las ganancias del controlador, esto es lo que se conoce como sintonizacin̤. Este proceso de sintonizacin̤ es necesario que se realice con cada nueva planta o cuando el desempeǫ no es satisfactorio, esta caracters̕tica y necesidad del controlador es lo que lo hace tan verst̀il.Para resolver el problema de la sintonizacin̤ de procesos o sistemas que son muy cambiantes, se han propuesto diversas tčnicas. Actualmente se estudian de manera seria las tčnicas adaptables dentro de štas, existe un tipo de ellas, las basadas en heurs̕tica, las cuales segn͠ se ha estudiado presentan resultados satisfactorios y un alto grado de importancia, sin embargo, tienen problemas debido a la cantidad de cl̀culos que se requiere realizar para llevar a cabo este tipo de mťodos. Los algoritmos genťicos son una de dichas tčnicas heurs̕ticas. La idea general de esta tčnica es encontrar una solucin̤ a un problema a travš de la optimizacin̤ de un criterio especf̕ico, esto se hace utilizando un espacio de bs͠queda que se define en un principio y que va evolucionando conforme el algoritmo avanza. Esta idea de evolucin̤ toma conceptos de la misma evolucin̤ de las especies en la naturaleza. Es importante remarcar que esta tčnica presupone queno se tiene la menor idea de cual podr ̀ser la mejor solucin̤ al problema al iniciar el algoritmo[4].