Diseño e implementación de un control Fuzzy para un balastro electrónico de una lámpara HID-MH

Introducción

Planteamiento del Problema
Las lámparas HID MH son eficientes tienen una larga vida útil proveen una luz de buena calidad y son de tamaño reducido a pesar de eso, este tipo de lámparas se han venido manejando con balastros electromagnéticos que presentan algunas desventajas; gran peso y tamaño, baja eficiencia, parpadeo en la luz.
 
Sin embargo el desarrollo de balastros electrónicos para las lámparas de alta descarga se han visto limitados por el fenómeno de resonancia acústica. Las mismas se deben por varias razones; como geometría del tubo de descarga, presión del gas de llenado, dispersión de la manufactura, potencia de la lámpara, temperatura de operación, frecuencia de operación y modos propios de resonancia acústica de la Cavidad.
 
Dichas modulaciones provocan la aparición de ondas de presión estacionarias dentro del gas de relleno esto da lugar a un crecimiento exagerado en la longitud del arco provocando un sobre voltaje en el balastro y una posible extinción del mismo, que visualmente se manifiestan como un parpadeo en la luz generada por la lámpara. 

Alcance del Proyecto
Debido al comportamiento no lineal y a su dificultad de definir un comportamiento dinámico del conjunto balastro lámpara, se pretende diseñar e implementar un controlador Fuzzy, esto bajo la premisa de proveer una corriente constante, siendo la variable a manipular la corriente de la lámpara, con lo cual se busca obtener un control indirecto sobre el voltaje de la misma. Al mantener la corriente de la lámpara constante se pretende eliminar la resonancia acústica, así como el mejoramiento de las especificaciones de la lámpara como son: el tiempo de vida, intensidad luminosa, eliminación del parpadeo o flicker y reducción de su peso y tamaño

Objetivos del Proyecto
General
Diseñar e implementar un controlador Fuzzy para una lámpara HID-MH de 250W.

Específicos
Implementar el balastro electrónico para controlar la potencia eléctrica de la lámpara.
Establecer las reglas para la lógica Fuzzy, para facilitar el posterior análisis del sistema.
Determinar las funciones de pertenencia, tanto para las entradas como para la salida.
Controlar el comportamiento dinámico de la lámpara a través del diseño e implementación de un controlador Fuzzy, con el fin de evitar la resonancia acústica.
Comparar los resultados obtenidos experimentalmente por medio de simulaciones con los del modelo obtenido.

Marco Teórico

LÁMPARAS DE ALTA INTENSIDAD DE DESCARGA (HID)

Balastro

EL FENÓMENO DE LA RESONANCIA ACÚSTICA