Implementación en tiempo real de un Sistema de Control Neuro-Difuso para el Péndulo Invertido

Resumen

Este artículo presenta el procedimiento de diseño e implementación de un controlador difuso TKS (Takagi-Kosko-Sugeno) que emplea la técnica de sintonía ANFIS (Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System). La metodología desarrollada se aplica a un caso clásico de estudio, pero de características particularmente atractivas para poner a prueba cualquier tipo de controlador: el Sistema Péndulo Invertido (SPI). El SPI comprende una varilla unida por uno de sus extremos a un pivote montado sobre un carro que se desplaza en línea recta sobre rieles. El objetivo
de control es mantener la varilla en posición vertical mediante una fuerza aplicada al carro. El procedimiento de diseño requiere de: el modelado del SPI, la selección de una estrategia de control según las variables de entrada/salida del modelo, la selección de la estrategia de control conforme a los tipos de lazos de control sobre las variables, y, el diseño del controlador difuso usando ANFIS para optimizar su rendimiento. Luego de simulado el sistema, la implementación en tiempo real se realiza usando una interfaz HW/SW (Hardware/Software). El software de control está escrito en C++. Los resultados experimentales obtenidos validan el procedimiento de diseño desarrollado.