Control visual difuso de un sistema no-lineal

Abstract

La presente tesis trata del dise˜no, construcci´on e implementaci´on del sistema Plano-Esfera (PE).ElsistemaPE es un sistema no-lineal multivariable.Est´a compuestopor una esferade acero(bal´ın)y unplanode vidrio, elplanopuede rotar alrededordelos ejesperpendiculares X y Y, de esta forma el bal´ın se mueve bajo la influencia de la fuerza de gravedad sobre la superficie del plano. El objetivo del trabajo es mover a la esfera en equilibrio de un punto a otro del plano. La posici´on de la esfera es controlada por la inclinaci´on del plano. Para ello, se dise˜n´o un sistema de control basado en l´ogica difusa con retroalimentaci´on visual. Nos permitimos dividir el sistema de control en dos subsistemas: el subsistema de tratamiento digital de im´agenes(TDI) y el subsistemade controldifusotipoMamdani. Se logr´o implementar el sistema de control basado en l´ogica difusa en tiempo real. La se˜nal de retroalimentaci´on del sistema es adquirida con una c´amara digital capaz de capturar 20 im´agenes por segundo. Se optimiz´o el procesamiento de im´agenes, ya que la imagen se procesa conforme es adquiridapor el sistema. El sistema dise˜nado y construido, es un exelente prototipo para poner a prueba diferentes estrategias de control, por lo que ser´a una valiosa herramienta para los investigadores del ´area. // This thesis deals with the design, construction and implementation of a Ball-Plate (BP) system. The BP is a non-linear multivariate system. It consists of a steel ball and a glass plate, the plate can rotate around the perpendicular axes X and Y. In this way, the ball move on the influence of gravity on the plane’s surface. The goal is to move the ball from an initial position toward another stabilized position in the plane. The position of the ball is controlled by the plane’s tilt. Therefore was designed a systembased onfuzzy logic control with visualfeedback.Thecontrol systemis composed for two subsystems: the subsystem of digital image processing and the subsystem of fuzzy control. The controlsystem wasimplementedin real-time.The system’sfeedback signal was acquired from a digital camera at 20 frames per second. System’s image processing is optimized because is done while image is acquired.