Diseño y desarrollo de un sistema de control optimo (LQR) de posición en lazo cerrado para el servo actuador de mesa sísmica
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Date
2019
Authors
Evaluators
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Publisher
Universidad Industrial de Santander
Abstract
Este estudio presenta el modelado, la identificación del sistema mediante la metodología Grey Box y el control de seguimiento de posición de un actuador hidráulico utilizando el enfoque de servo sistemas del regulador lineal cuadrático (LQR). Primero, se obtuvo el modelo dinámico no lineal usando ecuaciones diferenciales basadas en teoría hidráulica y leyes físicas. El modelo fue linealizado y una identificación de sistema fue realizada para estimar los parámetros desconocidos. El modelo estimado se verificó con datos experimentales obtenidos de la respuesta del sistema en lazo abierto para entradas de onda cuadrada y de paso continuo de diferentes amplitudes y frecuencias. Se diseñó una estrategia de control LQR para el seguimiento de posición. Inicialmente, se ajustó utilizando la regla de Bryson y luego a través de simulaciones virtuales sobre el modelo estimado por prueba y error hasta lograr el mejor rendimiento. Finalmente se implementó en el servosistema electro-hidráulico (EHSS) de la mesa sísmica de la UIS, compuesta por un cilindro hidráulico dinámico Parker de doble vástago comandado por una servo válvula MTS 252.24G-04, accionado por una unidad de potencia hidráulica MTS 505.11. La posición del cilindro se midió utilizando un LVDT Trans-Teck integrado. El desempeño fue evaluado en términos de tiempo de establecimiento y subida, error en estado estable, consumo de energía y repetibilidad contra un control convencional PID para diferentes señales de escalón y sinusoidal. Los resultados experimentales onda mostraron un desempeño superior usando el control LQR, logrando un mejor seguimiento, una respuesta más rápida y un menor consumo de energía. *
Description
Keywords
Actuador Hidráulico, Control De Posición, Modelo Dinámico, Lqr, Pid.