Desarrollo e implementación electrónica de sistemas difusos

Abstract

El trabajo de tesis doctoral presentado en esta memoria es una contribucion al diseño e implementación de sistemas basados en lógica difusa, especialmente controladores difusos, planteando soluciones teóricas y practicas para llegar a la realización final de un controlador difuso a partir de datos disponibles sobre el problema, o un conocimiento cualitativo de este, y optimizando la relación prestaciones/complejidad de dicha realización. A continuación se hace una breve descripción de los capítulos de los que consta la presente memoria: Capitulo 1: se realiza un introducción a los conceptos y estructura de un sistema difuso, enfocado hacia el área del control. Capitulo 2: se discute la relevancia e importancia comparativa de las distintas fases que construyen la inferencia difusa. Para abordar la resolución de esta cuestión, se ha utilizado una herramienta estadística apropiada: el análisis de la varianza multifactorial. Para reafirmar las conclusiones obtenidas a partir de controladores simulados por ordenador, se experimento con un sistema real. Capitulo 3: desarrolla un nuevo procedimiento para el diseño de sistema adaptativos y autoorganizativos directos de control, de forma conjunta. Se muestra como el sistema es capaz de resolver eficazmente el diseño de un controlador, utilizando un conocimiento previo reducido y a nivel cualitativo de la aplicación. .capitulo 4: propone una nueva metodología para la construcción de controladores difusos, a partir de vectores de entrada/salida. Se ha denominado como algoritmo dacd. Tanto la topología del sistema, el numero de reglas y de funciones de pertenencia, como sus magnitudes, son directamente construidas, sin la necesidad de información previa adicional. Capitulo 5: se analiza el sistema dacd frente a otros paradigmas actuales como son las redes neuronales y los algoritmos genéticos. Se construye un sistema hibrido neuro-difuso que se puede utilizar conjuntamente con el algoritmo dacd, disponiéndose así de una herramienta muy apropiada para la adquisición, representación y optimización del conocimiento en térrminos de la lógica difusa. Capitulo 6: se analiza la implementación electrónica de circuitos analógicos para la construcción de sistema difusos integrados. Se plantean diversas alternativas para el desarrollo de los bloques funcionales básicos de la inferencia difusa. Se diseñan dos controladores completos, trabajando en modo de tensión y en corriente. Se discute la adecuación de cada uno de ellos con la estructura del sistema implementado. Capitulo 7: recoge las conclusiones y resume las aportaciones principales del presente trabajo, así como las líneas a seguir en investigaciones futuras