COMPARACIÓN DE CONTROLADORES PID DE ORDEN FRACCIONARIO (FRACTIONAL ORDER PID CONTROLLERS COMPARISON)

Uri Abdiel Vela Ortiz, Juan Sifuentes Mijares, Jesús Antonio Botello Triana

Resumen


Resumen
Muchos sistemas dinámicos pueden ser mejor representados usando modelos no enteros, los cuales se basan en el cálculo fraccionario. Aunque durante varias décadas el cálculo fraccionario no fue desarrollado ni utilizado por carecer de una interpretación física y la complejidad en los cálculos que se requieren, en la actualidad ya se cuenta con herramientas computacionales lo suficientemente robustas para la resolución de este tipo de problemas. En este documento se presentan algunas definiciones básicas de cálculo fraccionario, así como algunas herramientas para el diseño de un controlador PID de orden fraccionario, en este caso desarrolladas para Matlab. Aunque los sistemas puedan representarse mediante un modelo de orden no entero, no es necesario que el sistema sea de este orden para poder diseñar un controlador de orden fraccionario.
Palabras Clave: Controlador difuso PID de orden fraccionario, controlador PID de orden fraccionario, sistema péndulo invertido de primer orden.

Abstract
Many dynamic systems can be represented in a better way using non integer models, which are based on fractional calculus. Although fractional calculus wasn't developed or used for many decades due to its lacks of physical interpretations and the math complexity that was necessary, nowadays we have the necessary computational tools to solve these problems.
In this document, we represent some basic fractional calculus definitions, as well as some fractional order PID controller design tools which, in this case, were developed with MATLAB. Although the systems can be represented by a non integer order model, the system doesn't need to be a non integer order system in order to design its fractional order controller.
Keywords: First-order inverted pendulum system, fractional order PID controller, fuzzy fractional order PID controller.

Texto completo:

859-873 PDF

Referencias


Bingi, K., Ibrahim, R., Noh Karsiti, M., Miya Hassan, S., & Harindan, V. R. (2020). Fractional-order Systems and PID Controllers. Springer.

Chen, Y., Petrás, I., & Xue, D. (2009). Fractional Order Control - A Tutorial. American Control CONFERENCE. St. Louis, MO, USA.

Duarte Ortigueira, M. (2011). Fractional Calculus for Scientists and Engineers. Springer.

Lachhab, N., Svaricek, F., Wobbe, F., & Rabba, H. (2013). Fractional Order PID Controller (FOPID)-Toolbox. European Control Conference (ECC). Zürich,Switzerland

Mathai, A. M., & Haubold, H. J. (2017). Fractional and Multivariable Calculus: model Building and Optimization Problems. Springer.

Ogata, K. (2010). Ingeniería de Control Moderna (5ta ed.). Pearson.

Podlubny, I. (1999). Fractional differential equations: an introduction to fractional derivatives, fractional differential equations, to methods of their solution and some of their applications. San Diego: Academic Press

Tepljakov, A. (2017). Fractional-order Modeling and Control of Dynamic Systems. Springer.

Wang, C., Yin, G., Liu, C., & Fu, W. (2016). Design and Simulation of Inverted pendulum system based on fractional PID controller. 11th Conference onIndustrial Electronics and Applications (ICIEA).

Xue, D. (2010). Fractional-order Control Systems: Fundamentals and numerical implementations. Waltern de Gruyter.






URL de la licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/3.0/deed.es

Barra de separación

Licencia Creative Commons    Pistas Educativas está bajo la Licencia Creative Commons Atribución 3.0 No portada.    

TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO / INSTITUTO TECNOLÓGICO DE CELAYA

Antonio García Cubas Pte #600 esq. Av. Tecnológico, Celaya, Gto. México

Tel. 461 61 17575 Ext 5450 y 5146

pistaseducativas@itcelaya.edu.mx

http://itcelaya.edu.mx/ojs/index.php/pistas