Controlador difuso parametrizable basado en un núcleo de procesamiento reconfigurable descrito en VHDL

Resumen

En este artículo se describe el diseño de un controlador difuso en hardware. Estos dispositivos normalmente son construidos para una planta en específico, lo cual dificulta su rango de aplicabilidad. El desarrollo presentado se basa en un procesador difuso parametrizable, lo que permite su configuración para ser utilizado en el control de distintas plantas sin variar su hardware. En este caso es posible modificar, utilizando reglas tipo Mamdani, la partición del universo de discurso de cada variable de entrada desde 1 hasta 5 conjuntos difusos, con funciones de membresía triangular o G-linear para las variables de entrada y conjuntos tipo singleton para la salida, lo cual reduce la complejidad de cálculo del desdifusificador. El desarrollo fue implementado mediante VHDL y sintetizado en un FPGA Cyclone Ep1c20f400c7 de ALTERA. El diseño propuesto tiene una capacidad para dos puertos de entrada y uno de salida, empleando una resolución de 10 bits en cada uno (tanto de entrada como de salida). El artículo presenta los resultados y las conclusiones de la síntesis del diseño, así como una comparación con un controlador PID tradicional.