A comparative study of classic Proportional-Integral and Fuzzy control approaches for temperature regulation in a microbiolog-ical incubator

• Tello , Juan Manuel ^[1] ; Ceballos , Rafael Antonio ^[1] ; Acosta , Gustavo Alonso ^[1]
  1. [1] Politécnico Colombiano Jaime Isaza Cadavid
• Localización: I+ T+ C: Investigación, tecnología y ciencia, ISSN-e 2805-7201, ISSN 1909-5775, Vol. 1, Nº. 17, 2023 (Ejemplar dedicado a: I+T+C Journal: Research, Technology and Science)
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Un estudio comparativo de los enfoques clásicos de control Proporcional-Integral y Difuso para la regulación de tempe-ratura en una incubadora microbiológica
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• Resumen
  • español

    En este estudio se presenta el diseño e implementación de dos esquemas de control de temperatura para una incubadora microbiológica. Se compara el desempeño de un controlador clásico de tipo Proporcional-Integral (PI) y un Sistema de Inferencia Difuso (FIS). Para la validación experimental se diseña y construye una incubadora microbiológica; se describe la construcción del prototipo, el diseño de los controladores PI y FIS, y su implementación. Los resultados obtenidos muestran que ambos controladores permiten regular de manera satisfactoria la temperatura en la cámara de incubación. Mientras que con el controlador PI se obtiene una respuesta estable y rápida, el FIS ofrece una mayor adaptabilidad al sistema. Se demuestra que ambas estrategias son aptas para el control de temperatura en incubadoras microbiológicas. La elección entre el PI y el FIS dependerá de las necesidades y requerimientos del proceso. Este estudio constituye una base para futuras investigaciones en lo que se refiere a las estrategias de control de temperatura para sistemas de este tipo.

  • English

    This study presents the design and implementation of two thermal control schematics for a microbiological incubator for which the performance of a classic Proportional-integral (PI) and a Fuzzy Inference System (FIS) is compared. To obtain experimental validation, a microbiological incubator was designed and built. Then, the construction of said incubator’s prototype is described, along with the design and implementation of both PI and FIS controllers. Results demonstrate that both controllers display a satisfactory response to temperature management. Although the PI controller has practical and stable answers, the FIS shows higher system adaptability. It is evidenced that both strategies are suitable for the temperature control of the incubator and that the choice between PI or FIS lies within the individual necessities and parameters of a chosen process. This study serves as a foundation for future research as it concerns thermal control strategies for systems of the same type.