Controlador difuso para control de la fase de calentamiento de motores Diésel que operan en los Andes Peruanos

Abstract

La búsqueda incesante de soluciones cada vez más convenientes a los problemas técnicos existentes en diversas ramas de la industria es el fin principal de la ingeniería. De ellas, los modelos teóricos o las novísimas técnicas experimentales se van moldean en aplicación prácticas por medio de la ingeniería para beneficio de toda la humanidad. De estas técnicas desarrolladas a principios del siglo XX, la Lógica difusa ha dado una importancia práctica a las ciencias de la Inteligencia Artificial, tal es su desarrollo en la industria moderna, que ésta se ha beneficiado enormemente de los conceptos teóricos del pensamiento del cerebro humano Este trabajo de Tesis, intenta mostrar la viabilidad de aplicación de las técnicas de lógica difusa, mediante la creación de un controlador lógico difuso, para la solución alternativa a los clásicos sistemas de control, que puedan lograr el control de la temperatura de la línea de admisión de motores diésel de inyección directa que han sido necesidad (identificada en este trabajo) para solucionar el problema de apagado intempestivo de motores diésel que operan a determinadas condiciones de altitud y temperatura ambiental característicos de la geografía de los Andes Peruanos. Para mostrar el desarrollo del cumplimiento de esta Tesis, el presente trabajo, se encuentra divido en capítulos de la siguiente manera: En el Capítulo I. Introducción. Se explican los motivos que le dan razón a la investigación de este trabajo, Allí se explica la situación de la problemática, como antecedentes, se muestra planteamiento del problema de investigación. Se formulan los objetivos a lograr, se determina la justificación del trabajo y se acallaran los alcances y limitantes de esta investigación. En el Capítulo II. Fundamentos Teóricos del motor diésel, Aquí se muestran aquellos conceptos técnicos propios del motor diésel necesarios para comprender en mayor detalle la naturaleza del problema estudiado. En el Capítulo III. Fundamentos de la Lógica difusa, donde se hace una descripción breve de los conceptos de la lógica difusa y su empleo en desarrollo de controladores lógico-difusos. En el Capítulo IV. Recopilación y Análisis de Datos. Se muestran el trabajo de campo que ayude a registrar y estudiar el comportamiento del motor diésel identificado como problema a solucionar, así mismo en dicho de campo se ensaya las primeras propuestas de solución al problema que posteriormente decide por optar la técnica del control de la temperatura del aire de admisión como solución propuesta. En el Capítulo V. Diseño del Sistema de Control, se desarrolla las técnicas de creación y selección de los diversos elementos que forman el sistema de control, haciendo hincapié el desarrollo del controlador difuso, analizando etapa por etapa el tratamiento de los datos de entrada que se transformaran en señales de salida. En el Capítulo VI. Simulación del sistema. Se crean los modelos de la planta, y el modelo del controlador a simular tanto en el sistema de lazo abierto como en el sistema de lazo cerrado, estas acciones se ejecutan la mediante las herramientas de simulación Simulink y Fuzzy Logic Toolbox pertenecientes al software Matlab. En el Capítulo VII. Evaluación del proyecto, se analiza, la viabilidad de la creación del controlador como un proyecto de inversión, para lo cual se hace un estudio técnico, un estudio de mercado, un estudio económico y una evaluación financiera que validan la factibilidad del proyecto. Posteriormente, este trabajo de Tesis muestra las Observaciones y Recomendaciones, que se han podido identificar a lo largo del desarrollo de este; así como las Conclusiones obtenidas como resultado del análisis y simulaciones de la propuesta indicada. Adicionalmente, el lector podrá encontrar las referencias indicadas a lo largo del trabajo en la sección Bibliografía. Particularidades de la redacción de esta tesis: la observación, el análisis y los cálculos se han usado preferentemente las unidades del Sistema Internacional (SI), sin embargo, se han antepuesto para los parámetros de temperatura y velocidad de rotación, aquellas unidades que se obtuvieron por lectura directa del sistema de monitoreo usado para los trabajos de campo. Finalmente, en la esperanza de haber contribuido con esta Tesis, al desarrollo de la investigación, mediante el conocimiento y aplicación de la ingeniería, vuelco mi experiencia a lo largo de años en el estudio del comportamiento de motores y máquinas, en este trabajo, agradeciendo a todos aquellos que me impulsaron a hacerlo.