Modelo y caracterización dinámica de un servoactuador hidráulico

Abstract

Los servosistemas hidráulicos son ampliamente usados en las industrias tanto comerciales como científicas, por sus ventajas en cuanto a potencia, respuesta dinámica y resolución en comparación con sistemas eléctricos y/o electro neumáticos. Es por esta razón que el grupo DICBOT decidió adquirir un sistema compuesto por un servoactuador hidráulico para implementarlo en la construcción de una Mesa vibratoria que sirva de plataforma para futuras investigaciones no solo en dinámica y control sino en sísmica y estructuras. El primer paso en el diseño de este sistema fue el modelado adecuado de la planta a controlar (servoactuador-mesa) teniendo en cuenta que el modelo específico de planta debe producir respuestas similares a las de salida de la planta real, sin embargo la complejidad del sistema físico hizo que el desarrollo de modelos exactos no fuera factible. Por lo tanto, con el fin de obtener controladores fiables en la práctica además de otros parámetros de operación necesarios en el diseño de otros componentes, el modelo teórico de planta simplificada se obtuvo por linealización alrededor de su punto de operación. Se diseñaron y seleccionaron los componentes mecánicos e hidráulicos de la mesa vibratoria, construyendo así la planta real. Después de obtener el modelo teórico de la planta simplificada mediante las leyes físicas que rigen el funcionamiento, se confrontó y validó con la respuesta experimental del sistema, esta respuesta real se hizo mediante el envió y captura de señales al sistema servohidráulico mediante una tarjeta de adquisición de datos NI y herramientas de LABVIEW. Posteriormente se graficó la respuesta del sistema en función de la frecuencia para el rango de funcionamiento de la mesa mediante el procesamiento de los datos en MATLAB.