Closed Loop Step test used for Process Identification and PID tuning controller by Genetic Algorithms

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Programación Matemática y Software
Universidad Autónoma del Estado de Morelos
Dr.Marco Antonio Cruz Chávez
2007-3283
Volumen 9, Número 1/Febrero del 2017
Periodo Febrero-Mayo 2017
Artículo de Investigación
44-53
Computación
Febrero del 2017
Cuatrimestral

Rubén Lagunas Jiménez,Benjamín Ortiz Moctezuma,Victor MooYam, Francisco Lezama Zarraga

Facultad de Ingeniería- Universidad Autónoma de Campeche. Campus V, Predio S/N por Av. Humberto Lanz Cárdenas y Fracc. Ecológico Ambiental siglo XXIII, Col Ex Hacienda Kala, CP. 24085, San Francisco de Campeche, Cam, México.

Universidad Politécnica de Victoria. Av. Nuevas Tecnologías 5902, Parque Científico y Tecnológico de Tamaulipas, Carretera Victoria- Soto La Marina Km. 5.5, Cd. Victoria, Tam. México, CP. 87138.

Recibido:26 de octubre de 2016 Aceptado:31 de enero de 2017 Publicado en línea: 28 de febrero de 2017

Abstract: The Identification problem and PID controllers design by means of multiple points of the frequency response are more convenient than only one point of the frequency response. In this article a proposal to solve two control problems from multiple point identification process frequency response of linear models, using a closed loop step, is presented. The identified points are used, in one case a PID controller tuning is pointed out, and the other application deals with transfer function modeling problem, by means of a second order system plus time delay. Both problems are stated as a nonlinear least squares unconstrained optimization problem. The optimization problem is solved with a simple genetic algorithm.

Palabras clave: FFT, modelado, optimización, controlador PID, algoritmo genético.

Resumen: Los métodos de identificación y diseño de controladores PID a partir de múltiples puntos de la respuesta en frecuencia, presentan mejores resultados, en comparación con los que consideran un solo punto de la respuesta en frecuencia. Los puntos identificados, los cuales se obtienen mediante el método del escalón en lazo cerrado, se utilizan para el diseño de controladores PID, y para modelar sistemas lineales mediante función de transferencia, proponiendo la estructura de un sistema de segundo orden más un retardo. Ambos problemas son planteados como un problema de optimización no lineal de mínimos cuadrados sin restricciones. El problema de optimización se resuelve mediante un algoritmo genético simple.

Keywords:FFT, modeling, optimization, PID controller, genetic algorithm.