Comparación del desempeño de los controladores PI y difuso en la regulación de velocidad escalar V/F de un motor trifásico de inducción

Abstract

La presente tesis tiene como objetivo determinar el mejor controlador PI o difuso de un motor trifásico de inducción (MTI) en la regulación de la velocidad en el control escalar V/f a bajas frecuencias mediante la comparación del desempeño de los controladores. Para ello, se lleva a cabo la comparación del desempeño de los controladores proporcional-integral (PI) y difuso. El MTI es ampliamente utilizado en la industria debido a su robustez, bajo mantenimiento, etc. Sin embargo, el control de estos motores presenta desafíos, especialmente a bajas frecuencias, debido a que no se asegura que la máquina arranque o trabaje a velocidades menores del 20% de la velocidad nominal. En el control moderno, es común el uso del regulador PI, aunque no resuelve completamente las limitaciones inherentes al control escalar V/f. Por otro lado, herramientas de inteligencia artificial, como los controladores lógicos difusos, han mostrado resultados favorables en diversas aplicaciones de control. Sin embargo, su estudio y aplicación en el control escalar V/f de un MTI a bajas frecuencias, con carga y en entornos reales es limitado. Por consiguiente, surge la interrogante: ¿Es posible que un controlador difuso pueda superar al controlador PI en la regulación de la velocidad escalar V/f de un MTI a bajas frecuencias? Para la respuesta, se diseñó, implementó y comparó ambos tipos de controladores mediante pruebas experimentales en los equipos de Lucas Nülle en el Laboratorio de Electrónica de Potencia de la Escuela Profesional de Ingeniería Electrónica de la UNSAAC. El controlador PI fue sintonizado utilizando optimización por enjambre de partículas, el controlador difuso utiliza el mismo criterio pero combinado con lógica difusa.