Sistema de control optimo para una mesa sismica uniaxial

Abstract

El presente proyecto de investigación presenta el modelado dinámico y matemático, la identificación de sistema, y el diseño e implementación de cuatro sistemas de control basados en la formulación LQR para la mesa sísmica hidráulica uniaxial del grupo de investigación DICBoT de la Universidad Industrial de Santander. El modelo dinámico y matemático fue obtenido usando ecuaciones diferenciales basadas en la teoría de la hidráulica y las leyes físicas, y sus parámetros desconocidos fueron estimados usando el método grey-box model identification cuando el sistema fue excitado con una señal chirp. Se diseñó un sistema de control para el seguimiento de señales sísmicas de aceleración y desplazamiento compuesto por un generador de comando, un sistema de realimentación y un observador. Se investigaron cuatro sistemas de realimentación basados en la formulación LQR: la adaptación del regulador lineal cuadrático (LQR) para servosistemas, el control lineal cuadrático integral (LQI), el seguidor lineal cuadrático (LQT) y una variación del LQT, llamada en este trabajo LQTβ. Los sistemas de control propuestos fueron implementados en la mesa sísmica del grupo de investigación DICBOT y evaluados en términos de reproducción de la aceleración y el desplazamiento, repetibilidad de la aceleración y desplazamiento, y consumo de energía; los resultados fueron contrastados con un control PID convencional.