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Controlador 2DOF PID sintonizado por ACO para el control de velocidad de un motor DC de imán Permanente

Abstract:

El siguiente documento muestra el desarrollo de un controlador PID-2DOF sintonizado mediante Optimización por Colonia de Hormigas - ACO (Ant Colony Optimization), para controlar la velocidad de un motor DC. Un controlador PID- 1DOF no tiene los mismos beneficios que un controlador PID-2DOF debido a que este último permite una buena respuesta ante cambios bruscos de punto de consigna y perturbaciones. Estas dos configuraciones de PID pueden ser sintonizadas con métodos convencionales como el de Ziegler-Nichols, pero los valores obtenidos no son los mejores comparados con la sintonización ACO. La ACO pertenece a la familia de algoritmos de inteligencia de enjambres, la empleada en el proyecto es la de Sistema de Hormigas – AS (Ant System), la misma necesita una función de costo que ajuste la optimización en base a un índice de desempeño, como la Integral del Error Absoluto en el Tiempo - ITAE (Integral Time Absolute Error). El hardware utilizado para la experimentación fue un motor DC con la tarjeta de programación STM32F4, para la obtención de valores experimentales; y el software MATLAB fue la herramienta computacional que combinó la sintonización ACO con la estructura del controlador PID-2DOF. La comparación de resultados se la realizó con el método de Wilcoxon.