Diseño e implementación de controladores de temperatura aplicando los algoritmos de optimización bio-inspirados colonia de abejas artificiales y enjambre de partículas

Abstract

En las últimas décadas, los algoritmos bio-inspirados, desarrollados dentro del campo de la Inteligencia Computacional, se han convertido en un paradigma de la optimización metaheurística, debido a los resultados exitosos presentados tras la aplicación de los mismos. Sin embargo, la mayoría de los estudios investigativos realizados, se han enfocado en el desarrollo de más algoritmos bio-inspirados; ya sea, en la creación de un algoritmo basado en un nuevo modelo, la generación de una versión mejorada o la hibridación de dos o más algoritmos. Es por eso que, en el presente trabajo investigativo se propone el diseño de controladores tipo proporcional, integral, derivativo, a través del uso de los algoritmos de optimización Enjambre de Partículas y Colonia de Abejas Artificiales, y su implementación en el control de un sistema de flujo de aire caliente del módulo PCT-2 disponible en los laboratorios de Electrónica de la Universidad de las Fuerzas Armadas – ESPE. Posteriormente, se complementa la investigación, con un análisis de los resultados obtenidos de la salida del sistema, en comparación del sistema controlado asociado al uso de los algoritmos mencionados y en base al uso del Algoritmo Genético. En este trabajo, primero se detalla un análisis del fundamento teórico, tanto del Algoritmo Genético, como de los algoritmos de optimización Enjambre de Partículas y Colonia de Abejas Artificiales; y el estudio de los trabajos previos que han sido usados como base para el desarrollo del mismo. Luego se muestra el desarrollo de la construcción de los códigos de los algoritmos como métodos de sintonización de los controladores, y finalmente el análisis comparativo de los resultados alcanzados en simulación y en las mediciones reales del sistema controlado.