Control de velocidad de motores de inducción: optimización de los parámetros del controlador PID por medio de enjambre de partículas

Abstract

El presente trabajo de grado abarca un estudio sobre la optimización de los parámetros de un controlador PID por medio del uso del algoritmo de enjambre de partícula (PSO), a partir de la implementación de un motor trifásico de inducción del tipo jaula de ardilla en la herramienta Simulink, a través de su modelo matemático, donde se desarrollaron cada una de las ecuaciones que lo componen. El control vectorial indirecto se expone por medio de sus expresiones características teniendo en cuenta los parámetros que forman el modelo matemático del motor. Se exhiben las curvas características de la máquina de inducción con el fin de corroborar el correcto funcionamiento de la misma. Este control vectorial cuenta con un controlador PID, que posee los parámetros kc, i y Td, en los cuales se usan los valores propuestos por Tan en 1998 como punto de partida, y luego se realiza un ajuste manual de dichos parámetros que permitieran el desenvolvimiento de un control de velocidad del motor óptimo, es decir, que la respuesta del mismo fuera rápida y sin sobreimpulsos que pudiesen generar errores de velocidad, donde la corriente del motor se viera afectada. De este modo, se presenta un amplio análisis de la optimización de los parámetros ya mencionados del controlador por medio del algoritmo de enjambre de partículas, encontrando de este modo un control eficaz. A su vez, para comprobar el comportamiento del controlador se realizan diferentes pruebas luego de implementada el PSO con el uso de Matlab y Simulink, donde se llegó a la conclusión que los parámetros hallados son correctos y que este es un método excelente para el fin deseado, el control de la velocidad del motor de manera óptima.