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Control de Posicionamiento de Manipuladores Robóticos Sujeto a Excitación de Fuentes No Ideales

Autores: Tusset, Angelo M.; Pereira, Amarildo E. B.; Balthazar, Jose M.; Janzen, Frederic C.; Oliveira, Clivaldo; Fuziki, Maria E. K.; Lenzi, Giane G.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Robótica

Palabras clave

Controladores
PID
LQR
Ganancia de avance
Brazo robótico
Excitación no ideal

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 24

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El presente trabajo propone el uso de un controlador híbrido que combina conceptos de un controlador PID con LQR y una ganancia de avance para controlar el posicionamiento de un brazo robótico de 2 DOF con juntas flexibles sujeto a excitaciones no ideales. Para caracterizar el rendimiento de los controles, se estudiaron dos casos. El primer caso consideró el control de posicionamiento de los dos eslabones en posiciones fijas, mientras que el segundo caso consideró la situación en la que el segundo eslabón está en movimiento rotacional y el primero permanece en una posición fija, representando un sistema con una fuente de excitación no ideal. Además del segundo caso, se analizó la sensibilidad de los controles propuestos ante cambios en la longitud y masa del segundo eslabón en el movimiento rotacional. Los resultados de las simulaciones mostraron la efectividad de los controles, demostrando que el control PID combinado con ganancia de avance proporciona el menor error para ambos casos estudiados; sin embargo, es sensible a variaciones en la masa del segundo eslabón, en el caso de movimientos rotacionales. Los resultados numéricos también revelaron la efectividad del control PD obtenido por LQR, presentando resultados similares al control PID combinado con ganancia de avance, demostrando la importancia del diseño de control óptimo.

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