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

Abstract

[ES] 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.

[EN] This paper is meant to present a method of analysis and design of a controller for linear electropneumatic actuators. The characterization is based on a physical-mathematical model of the system using a new approach: without averaging the time constants of the cylinder chambers and taking into account the underlap effect of the valve spool. With this model it is shown a more precise description of the system dynamics. To perform the validation, the system is subject to experimental identification using different positions of the cylinder piston in a real electro-pneumatic test bed. In addition to this, it is proposed a lineal pole place regulator based on the model. The method of control is validated in the test bed and later on is introduced in a two degree of freedom industrial platform (drive simulator) with satisfactory results.