Resumen de Comparative analysis of performance of switching control techniques running on digital devices

Ricardo Alzate Castaño, Diego Armando Centeno Brambila, Fabio Moreno

• español

  El presente artículo aborda el diseño y la implementación de estrategias de control híbrido (conmutado) para manipular la dinámica de rotación del eje un motor DC. Se presenta la implementación de técnicas no-convencionales de control por modos deslizantes y control óptimo conmutado, comparando su desempeño con el control PID convencional.

  Las implementaciones se realizan tanto en una arquitectura computacional configurada (microcontrolador Arduino) como en una arquitectura configurable (FPGA). De los resultados obtenidos se observa que para cualquiera de las dos plataformas de implementación, el desempeño de las técnicas no-convencionales de control es superior respecto al PID clásico, principalmente en cuanto respecta al error en estado estacionario ante la acción de perturbaciones. En términos de implementación, la técnica de control óptimo conmutado resulta ser más simple que el SMC. Análisis complementarios de robustez y optimalidad forman parte del trabajo futuro.

• English

  This work shows the implementation of switching control techniques on programmable devices, in order to improve the performance of a speed DC-motor system under the action of load disturbances. Two main techniques, namely: sliding mode control (SMC) and optimal switching control are analyzed and compared with a classical PID algorithm. Results show that a smooth shaped profile of velocity is generated for the switching techniques and hence an increased performance compared with very noisy PID responses. Also, computational effort is reduced when implementing the optimal control technique on FPGA and ARDUINO microcontroller, showing good results on keeping motor speed close to reference values under disturbances in both cases. An in-depth analysis for robustness and optimality is part of the current ongoing work.