Los relevadores

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Control basado en el modelo inverso

Es el método más simple para diseñar un controlador basado en la adaptación de parámetros a partir de datos de entrada-salida, a pesar de ello, es muy utilizado para crear estructuras de control reactivo basado en conducta en robótica móvil. Este se basa en la obtención del modelo inverso de plantas que se puedan representar a través de un modelo directocomo se muestra en la siguiente figura

Otras formas de representar el modelo directo se describen en control basado en modelo.

La función f que representa al modelo directo de la planta debe ser invertible, debido a ello se puede obtener el modelo inverso de la planta, tal y como muestra la siguiente figura

Considerando lo anterior, para diseñar un controlador por modelo inverso se debenejecutar dos fases:

a.- Obtención del modelo inverso (fase de entrenamiento): Para obtener el modelo inverso de la planta se aplica una señal de control a la misma y la salida (junto a valores retardados de la señal de control) se utilizan para definir las variables de entrada a un núcleo estimador que estimará la señal de control (salida del sistema) que ha constituido el estímulo para laobtención de los datos que representan el modelo inverso.

b.- Implementación del controlador (fase de aplicación): En la segunda fase la variable que representa la salida de la planta (y(t+1)) es sustituida por la consigna (yd(t+1)), de forma tal que la ley de control queda como muestra la siguiente figura

Existen diversas variantes para la aplicación de este tipo de control, por ejemplo, sise utilizan los sistemas borrosos como núcleo estimador, el controlador se representa por el siguiente conjunto de reglas.

La implementación de un control por modelo inverso tiene las siguientes desventajas:
a.- El rango de entrada debe ser seleccionado entre muchas posibilidades, siendo en algunas ocasiones difícil de definir a priori (no es un procedimiento de aprendizaje “dirigido porobjetivo”).
b.- Si el sistema no lineal a identificar no tiene una equivalencia de uno a uno en los datos de entrada-salida, puede obtenerse un incorrecto modelo inverso (el modelo de la planta tiene que ser invertible).

La aplicación del control basado en el inverso de una planta requiere un estudio riguroso del comportamiento de la planta ante los valores que pueda alcanzar la señal decontrol, de forma tal que todas las posibles combinaciones que puedan excitar la planta deben generar una salida necesariamente distinta; si lo anterior no se asegura, entonces pueden existir serios problemas de estabilidad y robustez.

APLICACIONES:






CONTROLADOR TIPO SERVO

DESCRIPCION

Desarrollado por la firma Devantech Ltd., el módulo SD21 permite el control de hasta 21Servo motores de forma totalmente independiente. Este tipo de motores son muy utilizados para el control exacto de posicionamiento en aplicaciones que van desde, sistemas de radio control teledirigido hasta robótica. Su gobierno se basa en la aplicación de unos pulsos cada 20mS. La anchura de los mismos determinan el sentido de giro y la posición del eje del servo. Esta anchura normalmente varíaentre 1mS y 2mS. Los pulsos de 1 ms de duración desplazan el servo a uno de sus extremos. Con 2 mS el servo se desplaza al extremo opuesto. Un pulso de 1,5mS de duración mantiene al servo detenido en su posición central. Variando los pulsos entre esos límites se consigue colocar el servo en cualquier posición de su recorrido. También es posible el control de servos de rotación continua como losempleados por la firma Parallax en sus múltiples robots.
Mediante el módulo SD21 la gestión de velocidad y posicionamiento de los servos se hace realmente fácil enviando, desde el microcontrolador, una serie de sencillos comandos según el protocolo I2C. Alternativamente el SD21 también puede soportar algunos de los controladores mas populares como pueden ser PICAXE, BS2P, Atom, BX-24, etc.. Una...
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