Sistema de Control Borroso para el Proceso de Renovación de la Carga en Motores Turbodiesel

Abstract

[ES] El modelado y control del proceso de renovación de la carga en motores turbodiesel se presenta como un importante reto desde el punto de vista de control. Este sistema presenta un fuerte comportamiento no lineal, por lo que técnicas clásicas de control, resultan insuficientes frente a los requerimientos de diseño que se plantean en los motores diesel actuales. Por tanto, resulta necesario la aplicación de técnicas no lineales que puedan resolver aquellos aspectos que están fuera del alcance de los controladores lineales tradicionales. El presente trabajo aborda dos de los aspectos fundamentales en el diseño de un sistema de control. En primer lugar, se plantea una metodología de identificación de modelos borrosos con estructura Takagi-Sugeno (T-S), a partir de datos experimentales, para sistemas no lineales. En segundo lugar, se propone el diseño de controladores borrosos óptimos basados en la estructura PDC (Compensador Paralelo Distribuido*). Los parámetros del controlador son obtenidos como solución de un problema de minimización sujeto a LMIs (Desigualdades Lineales Matriciales**).

[EN] Modelling and control for air management in diesel engines is a major challenge from the control point of view, because of the high nonlinear behaviour of this system. For this reason, classic control techniques are unable to provide the required performance, and nonlinear controllers are used instead. This article discusses two fundamental steps when designing a control system. Firstly, a methodology to identify a nonlinear system with a fuzzy model in a Takagi-Sugeno (T-S) structure using experimental data is proposed. Secondly, the design of a fuzzy controller in PDC structure (Parallel Distributed Compensation*) is presented. The parameters of this controller are obtained from a minimization problem that is subject to LMIs (Linear Matrix Inequalities**).