Desarrollo de Estrategias de Control Inteligente para un Sistema de Soldadura por Fricción con Agitación

Abstract

En este trabajo se propuso una estrategia de control inteligente como alternativa para el proceso de soldadura por fricción con agitación para una aleación de aluminio. Un modelo empírico validado y representado por funciones de transferencia fue reformulado a un conjunto de ecuaciones diferenciales ordinarias, para observar la dinámica de las fuerzas en el dominio tiempo. Se verificó que el proceso en estudio es estable mediante criterios de estabilidad de Lyapunov. Adicionalmente, se definieron fronteras operacionales del proceso, explotando datos experimentales etiquetados disponibles, esto permitió establecer un set-point del sistema en el espacio de fuerzas, localizado en una región con máxima probabilidad de lograr materiales libres de defecto y con buenas propiedades mecánicas. El controlador inteligente fue comparado con un conjunto de controladores PI desacoplados y un MPC lineal para verificar su competitividad. Los experimentos computacionales permitieron verificar la capacidad del sistema de control propuesto para rechazar perturbaciones inducidas y lograr mantener el set-point deseado. Los resultados comprueban que el controlador inteligente puede competir con otras estrategias de control tradicionales, obteniendo el menor error global acumulado durante las simulaciones.