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Title: Formalización de controladores difusos.
Authors: Morales Escobar, Luis Alberto
Keywords: CONTROL INTELIGENTE
SISTEMAS DE CONTROL
Issue Date: 11-Aug-2021
Publisher: Quito, 2021
Citation: Morales Escobar, L. A. (2021). Formalización de controladores difusos. 240 hojas. Quito : EPN.
Abstract: The document presents an extensive analysis of the LAMDA method, an artificial intelligence tool that can work on supervised and unsupervised learning tasks. Initially, the study focuses on identifying the weak points of the algorithm to propose extensions that improve its performance. We propose LAMDA-HAD for classification and LAMDA-RD for clustering. These proposals have been formalized and validated with different benchmarks that have made it possible to study the performance of the proposed extensions and their comparative analysis. In a second stage, we formalize LAMDA in control systems, taking advantage of its ability to detect functional states. For LAMDA to function as a controller, it requires a phase of defining classes that are the functional states of the system and defining fuzzy rules to obtain the control action. Furthermore, as it is a classification algorithm, in this work an inference method is formalized that allows the controller's output to be calculated. Finally, since LSMC requires the knowledge of the expert for the design, an adaptive LAMDA scheme has been proposed. The novelty of this proposal is that for the first time LAMDA is used for fuzzy modeling and control of complex systems. LAMDA controllers have been validated in different case studies, such as in the control of industrial processes with variable dynamics or in the field of robotics for the control of trajectory tracking, the results of which have been analyzed and compared with other similar control techniques, demonstrating that the proposed methods improve overall system performance.
Description: El documento presenta un amplio análisis del método LAMDA, herramienta de la inteligencia artificial que puede trabajar en tareas de aprendizaje supervisado y no supervisado. Inicialmente, el estudio se centra en identificar los puntos débiles del algoritmo para plantear extensiones que mejoren su desempeño. Nosotros proponemos LAMDA-HAD para clasificación y LAMDA-RD para agrupamiento. Estas propuestas han sido formalizadas y validadas con diferentes “benchmarks” que han permitido estudiar el rendimiento de las extensiones propuestas y su análisis comparativo. En una segunda etapa, formalizamos LAMDA en sistemas de control, aprovechando su capacidad de detección de estados funcionales. Para que LAMDA funcione como controlador, requiere una fase de definición de clases que son los estados funcionales del sistema y la definición de reglas difusas para obtener la acción de control. Además, al ser un algoritmo de clasificación, en este trabajo es formalizado un método de inferencia que permita calcular la salida del controlador. Finalmente, ya que LSMC requiere el conocimiento del experto para el diseño, se ha planteado un esquema de LAMDA adaptativo. Lo novedoso de esta propuesta es que por primera vez se utiliza LAMDA para modelado difuso y control de sistemas complejos. Los controladores LAMDA han sido validados en diferentes casos de estudio como, en el control de procesos industriales de dinámica variable o en el campo de la robótica para control de seguimiento de trayectorias cuyos resultados han sido analizados y comparados con otras técnicas de control similares, demostrando que los métodos propuestos mejoran el desempeño del sistema en general.
URI: http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/21785
Appears in Collections:Tesis Doctorado en Ingeniería Eléctrica (FIEE)

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