Modelado, Identificación y Control de Actuadores Lineales Electroneumáticos. Aplicación en Plataforma de Dos Grados de Libertad

Ernesto Rubio R., Luis Hernández S., Rafael Aracil S., Roque Saltarén P., Raúl Moreno Q.

Resumen

En este trabajo se presenta un método de análisis y diseño de un controlador para actuadores lineales electro-neumáticos. El análisis del modelo físico de estos sistemas se hace con un nuevo enfoque: considerando la diferencia entre las constantes de tiempo de las cámaras del cilindro y el subdimensionado del carrete de la válvula, obteniendo como resultado un modelo que describe de forma más precisa la dinámica de estos sistemas. El modelo es validado con la identificación experimental por tramos de un sistema electro-neumático de pruebas. Luego, partiendo del modelo, se propone el diseño de un controlador lineal por ubicación de polos cuyo desempeño se verifica en la planta de pruebas. Finalmente, este método de análisis y diseño es aplicado en una plataforma industrial electro-neumática de dos grados de libertad (simulador de conducción), ofreciendo resultados satisfactorios.

Palabras clave

Sistema electro-neumático; modelado; identificación en lazo cerrado; control

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Referencias

Åström, K. and B. Wittenmark (1995). Adaptive Control. Addison Wesley.

Åström, K. and B. Wittenmark (1997). ComputerControlled Systems. Theory and Design. Prentice Hall.

Brun, X., M. Belgharbi, S. Sesmat, D. Thomasset and S. Scavarda (2000). Control of an electropneumatic actuator, comparison between some linear and nonlinear control laws. Journal of Systems and Control Engineering.

Burrows, C.R. (1972). Fluid Power Servomechanisms. Van Nostrand, London, England.

Fu, K.S., R. Gonzalez and C. Lee (1987). Robotics: control, sensing, vision, and inteligence. McGraw-Hill.

ISO-6358 (1989). Pneumatic fluid power - Components using compressible fluids - Determinations of flow-rate characteristics.

Karpenko, M. and N. Sepehri (2004). QFT Design of a PI Controller with Dynamic Pressure Feedback for Positioning a Pneumatic Actuator. IEEE American Control Conference, pp. 5084-5089.

Kawashima, K., T. Funaki and T. Kagawa (2003). Automated characteristic test bench of pneumatic servovalve. 7th International Symposium on Fluid Control, Measurement and Visualization.

Kawashima, K., Y. Ishii and T. Kagawa (2004). Determination of flow rate characteristics of pneumatic solenoid valves using an isothermal chamber. Precision and Intelligent Laboratory, Tokyo Institute of Technology.

Ljung, L. (1999). System Identification. Theory for the user. Prentice Hall.

Ljung, L. (2004). System Identification Toolbox. Version 6.0.1, Release 14.

MathWorks (2004). Real-Time Workshop. Version 6.0, Release 14.

Moreno, R. (2000). Plataforma para Simuladores. SIMPRO, Instituto Superior Politécnico "José Antonio Echevarría", Ciudad de la Habana, Cuba.

Pearce, M. (2005). Is there an alternative to fluid power?, IEEE Journal of Computing & Control Engineering, Vol. 16, pp. 8-11.

Schulte, H. and H. Hahn (2003). Fuzzy state feedback gain scheduling control of servo-pneumatic actuators. IFAC Control Engineering Practice, Vol. 12, pp. 639-650.

Yamada, Y., K. Tanaka and S. Uchikado (2000). Adaptive pole-placement control with multi-rate type neural network for pneumatic servo system. IEEE Proceedings of the International Conference on Control Applications.

Zorlu, A., C. Özsoy and A. Kuzucu (2003). Experimental modeling of a pneumatic system. IEEE Proceedings on Emerging Technologies and Factory Automation, pp. 453-461.

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