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14/05/2012 #1

Avatar de Ajna

Dudas con el control difuso
Hola de nuevo, ando con unas dudas y espero me puedan ayudar, veran he leido casi todo pdf que ande por internet sobre el control difuso, y al final me surgen un par de dudas.

La primera es ¿Porque en todos los documentes dicen que el control difuso fue desarrollado por un gringo pero que no fue muy bien aceptado en Estados unidos "por cuestion cultural" pero en en Europa y Asia fue muy bien recibido?

Exactamente por que no fue bien recibido en EEUA a que se refiere con cuestion cultural.


La segunda es ¿Que tipo de salida nos da un control difuso? por ejemplo si mi actuador es una valvula de paso, como actua esta valvula, ¿a caso va de totalmente cerrado a totalmente abierto y viceversa? "es que esa parte no la explican bien"


Y la utima es ¿Como obtengo el modelo matematico del proceso a controlar para despues aplicar este tecnica de control? La mayoria de los documentos que he leido empiezan con una FT que se sacan de no se donde y de ahi empiezan a desarrollar todo lo demas, pero por ejemplo si yo tengo un litro de agua en un contenedor y quiero mantenerla a 50°C como hago yo para obtener ese modelo. ¿Esto es culpa de que en la escuela no hicieramos una practica real? el profesor solo nos dio la ecuacion y la simulamos en Matlab.

Si si hay que culpar a alguien de mi ignorancia :enfadado::enfadado:

No cierto no se crean eso ultimo. Sale pues gracias por su tiempo.
14/05/2012 #2


Te voy a dar una orientacion muy básica pero que sirve para comenzar a entender.

Ignoraba eso del tema de la aceptación por unos y de la poca aceptación por otros, no lo sabía.
El Fuzzy Logic, lógica confusa, o entropía borrosa es un "hallazgo" para poder aplicar algun método de análisis a datos que en determinado momento (contexto) son correctos y al siguiente son incorrectos, la idea es tener un punto referencial desde el cual comenzar a desplegar una idea acerca de una situación que admite ambiguedades, vayamos a un ejemplo simple:

Un vaso de agua tiene agua hasta la mitad de su altura, está medio vacío o medio lleno? ambas se cumplen si no establecemos un marco referencial.

La corriente del río fluye hacia la derecha, pero para una persona del otro lado lado fluye hacia la izquierda... en este caso ambos observadores tendran razón, entonces es necesario, nuevamente, establecer un punto de observación.

Este "hallazgo" no dá un control de todo o nada, establece un punto desde el cual se podrán desarrollar los mecanismos necesarios que permitan tratarlo adecuadamente, de todas maneras hay que recordar que es un marco referencial, no es basoluto, lo desarrollado sirve en y para el contexto hacia el cual se hayan definido.

Para tener la métrica de algo debemos tener su antagonismo o un punto de partida... lo luminoso no existiría si no existiera su antagónico que es la falta de luminosidad ó obscuridad, pero en que punto PRECISO se pasa de obscuro a iluminado?, en que momento el vaso deja de estar medio vacío y pasa a estar medio lleno?, solo si tomamos su altura y contra esta medida establecemos el medio y en función de esto RECIEN podemos ocuparnos de controlarlo, en otras palabras hasta que no fijamos un punto de partida, todo está o muy iluminado o muy obscuro, o muy lleno o muy vacío.

Los primeros equipos electrónicos que yo recuerde que implementaron esta lógica fueron las filmadoras, para poder manejar las relaciones de contrastes... no hubieran podido jamás aplicar un método eficiente de tratamiento de estos casos sin la lógica confusa.

La lógica confusa no te dá un control en sí mismo, te dará la posibilidad de generar tantos controles como tantos puntos referenciales establezcas para lograr tu cometido.

En el caso de las cámaras filmadoras para poder establecer un control de acuerdo a las diversas situaciones lumínicas se estableció un patrón basado en comparar la parte mas luminosa contra la parte mas obscura de una imagen a tratar, seleccionaron un rango por experimentación y lograron un algoritmo efectivo para tratar una imagen a cualquier hora del día ya sea con sol detrás del objeto o detrás de la cámara, es la mejor manera de tratar un caso como este.

El caso que planteas de mantener la temperatura del agua es un caso de control absoluto, ya fijaste el nivel a lograr, y en función de la temperatura ambiente y unos cuanto parámetros mas tendrás un control del tipo absoluto.

.-
14/05/2012 #3

Avatar de Ajna

Andale me has dejado con cara de luego con cara de y por ultimo asi

Te agradesco mucho tu respuesta, aunque aun sigo sin enteder bien tema.
14/05/2012 #4

Avatar de Dr. Zoidberg

Ajna dijo: Ver Mensaje
La primera es ¿Porque en todos los documentes dicen que el control difuso fue desarrollado por un gringo pero que no fue muy bien aceptado en Estados unidos "por cuestion cultural" pero en en Europa y Asia fue muy bien recibido?

Exactamente por que no fue bien recibido en EEUA a que se refiere con cuestion cultural.
De esto no tengo NPI ...es más... recién me entero

Ajna dijo: Ver Mensaje
La segunda es ¿Que tipo de salida nos da un control difuso? por ejemplo si mi actuador es una valvula de paso, como actua esta valvula, ¿a caso va de totalmente cerrado a totalmente abierto y viceversa? "es que esa parte no la explican bien"
La salida de un controlador borroso puede ser lo que a vos se te ocurra: desde un valor analógico obtenido por el promedio pesado de cada pertenencia dentro de cada universo de discurso, hasta un valor SI/NO obtenido del mismo modo mas alguna función tipo histéresis o similar. En resumen: todo depende de como proceses las pertenencias.

Ajna dijo: Ver Mensaje
Y la utima es ¿Como obtengo el modelo matematico del proceso a controlar para despues aplicar este tecnica de control? La mayoria de los documentos que he leido empiezan con una FT que se sacan de no se donde y de ahi empiezan a desarrollar todo lo demas, pero por ejemplo si yo tengo un litro de agua en un contenedor y quiero mantenerla a 50°C como hago yo para obtener ese modelo. ¿Esto es culpa de que en la escuela no hicieramos una practica real? el profesor solo nos dio la ecuacion y la simulamos en Matlab.
Esto no tiene un pomo que ver con lógica borrosa sino con Análisis de Sistemas Físicos mediante algebra de diagrama en bloques... digamos que es el capítulo 1 de cualquier libro de Control Automático Clásico. El asunto no es muy difícil y el chiste consiste en encontrar una función que relacione la "salida" de un sistema (la temperatura del agua en tu ejemplo) con la "entrada" del mismo sistema, en tu caso... supongo que será el calor que entrega un quemador o la cantidad de combustible que consume...o que se yo... depende como describas el sistema y sus variables.

PD: No sé quien tiene la culpa. Lo que sí sé es que Matlab es para los que saben lo que están haciendo y no para jugar haciendo curvas y dibujitos...
14/05/2012 #5

Avatar de Ajna

Curvas y dibujitos lamentablemente es las escuelas se tiende mucho a esto

Me va quedando claro lo de la salida, es decir si esta entre frio y tibio yo podria hacer un promedio y por ejemplo abrir poco la valvula si esta entre tibio y caliente la voy cerrando, y esta accion la elijo yo de acuerdo a cuentas reglas tenga, por ejemplo (muy frio, poco frio, frio, templado, tibio, mas tibio, muy tibio, caliente, muy caliente), en cuyo caso supongo que mi sistema difuso seria mas "preciso" y podria producir movimientos de mi actuador de forma mas "fina"

O podria tomar solo tres estados por ejemplo (frio, tibio, caliente) y si mi idea es mantenerlo tibio estonces mi actuador iria de un todo a nada cuando mi control determine que me estoy saliendo del tibio.

Es correcta esta idea, y de ser asi este ultimo caso no seria un simple control de banda diferencial???.

Por ultimo lo del modelo matematico, me pregunto si para el caso del vaso con agua, podria aplicar por ejemplo el metodo de respuesta ante un escalon como se hace el los metodos de Ziggler Nichols "No se como se escriba" y asi obtener la funcion de transferencia.

Es que esto es lo que hace falta en muchos libros, la practica real y no solo partir de una ecuacion.

Gracias por ayudar
14/05/2012 #6

Avatar de Dr. Zoidberg

Ajna dijo: Ver Mensaje
Curvas y dibujitos lamentablemente es las escuelas se tiende mucho a esto
Y.... es más fácil así....

Ajna dijo: Ver Mensaje
Me va quedando claro lo de la salida, es decir si esta entre frio y tibio yo podria hacer un promedio y por ejemplo abrir poco la valvula si esta entre tibio y caliente la voy cerrando, y esta accion la elijo yo de acuerdo a cuentas reglas tenga, por ejemplo (muy frio, poco frio, frio, templado, tibio, mas tibio, muy tibio, caliente, muy caliente), en cuyo caso supongo que mi sistema difuso seria mas "preciso" y podria producir movimientos de mi actuador de forma mas "fina"

O podria tomar solo tres estados por ejemplo (frio, tibio, caliente) y si mi idea es mantenerlo tibio estonces mi actuador iria de un todo a nada cuando mi control determine que me estoy saliendo del tibio.

Es correcta esta idea, y de ser asi este ultimo caso no seria un simple control de banda diferencial???.
Mas que un promedio, lo que se calcula es algo muy parecido al "centro de gravedad" de las áreas de las reglas tocadas por el valor de entrada. A menos que haya mucho solapamiento entre las reglas, siempre se toca - a lo sumo - dos o tres de ellas, así que el cálculo es simple.
La cantidad de reglas que elijas depende de varios factores, pero eso es algo muy sólido de la lógica borrosa: no hay mucha diferencia de resultado final entre la cantidad de reglas que elijas. Donde si hay diferencia es en el grado de "recubrimiento" entre las reglas...

Ajna dijo: Ver Mensaje
Por ultimo lo del modelo matematico, me pregunto si para el caso del vaso con agua, podria aplicar por ejemplo el metodo de respuesta ante un escalon como se hace el los metodos de Ziggler Nichols "No se como se escriba" y asi obtener la funcion de transferencia.
Claro que lo podés hacer así, solo que no vas a obtener el modelo real sino un aproximado por un modelo de primer o segundo orden, que es lo más fácil de sacar de la respuesta escalón. De todas formas, para modelos simples y estables, vale la pena obtener la FT real...

Ajna dijo: Ver Mensaje
Es que esto es lo que hace falta en muchos libros, la practica real y no solo partir de una ecuacion.
El problema es que sin la teoría de control subyacente, la práctica real NO EXISTE, por que hay cosas muy difíciles de comprender si no se conoce la teoría que las fundamenta y las implicancias que surgen de ella.
15/05/2012 #7

Avatar de Ajna

Ok muchas gracias gracias a todos por su apoyo, este viernes voy a ver si consigo un buen libro sobre el tema en la biblioteca de mi ex-escuela
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