Control robotica industrial

TSTC

Dpt. Teoría de la Señal, Telemática y Comunicaciones

Robótica Industrial
Universidad de Granada

Tema 5: Análisis y Diseño de Sistemas de Control para Robots
S.0 S.1
Introducción Sistemas Realimentados en Régimen Permanente S.1.1 Error de posición

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S.1.2 Error de velocidad S.1.3 Conclusiones y Aplicación al Diseño

S.2 S.3

Diseño de Controladores. Ejemplo Sistemasde Control Digital

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S0. Introducción
Sistema de Control: sistema que trata de gobernar un cierto proceso físico.
Entrada Sistema de Control X(t) Y(t) Salida

Control: se genera una señal de salida a partir de una señal de entrada

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S0. Introducción
Sistemas de control en bucle abierto:

El sistema de control no recibe una constatación del efecto de su señal de controlSistemas de control en bucle cerrado:

La salida se compara con la entrada, y se obtiene una señal de error. El objetivo del controlador será hacer mínima la señal de error

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S0. Introducción
Control del Movimiento de un brazo articulado

Controlador: Dispositivo Electrónico (Algoritmo computacional) que tiende a hacer el error de posición nulo Posición real= Posición deseadaTSTC

S0. Introducción
Sistemas de Control Realimentados (esquema general)

M(s): función de transferencia en bucle cerrado FTBC

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S0. Introducción
Comportamiento del sistema : Definido por los polos de FTBC.

Polos de M(s): puntos en los que M(s) tiende a ∞

Nota:

S1. Sistemas Realimentados en Régimen permanente

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Control en Robótica: se implementa con sistemasrealimentados con sensores. Para simplificar, vamos a considerar sistemas con realimentación unitaria: H(s)=1 Estudio del comportamiento en RÉGIMEN PERMANENTE: cuando ha transcurrido un tiempo suficientemente largo señal de error e(t) cuando t ->∞

S1. Sistemas Realimentados en Régimen permanente
Esquema con realimentación unitaria H(S)=1

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Señal de Error

Señal de Error en régimenpermanente

(T. del valor final )

S1. Sistemas Realimentados en Régimen permanente
Esquema con realimentación unitaria H(S)=1

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Sistema de tipo “r” si la FTBA tiene “r” polos en S=0

S1. Sistemas Realimentados en Régimen permanente
Error de posición ep

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Error en régimen permanente cuando la excitación es el escalón unitario

S1. Sistemas Realimentados en Régimenpermanente
Error de posición ep

TSTC

Error en régimen permanente cuando la excitación es el escalón unitario

Cuanto mayor sea la Ganancia de la FTBA G(s) menor será el error de posición )

S1. Sistemas Realimentados en Régimen permanente
Error de velocidad ev

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Error en régimen permanente cuando la excitación es una rampa unitaria

S1. Sistemas Realimentados en Régimenpermanente
Error de velocidad ev

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Error en régimen permanente cuando la excitación es una rampa unitaria

S1. Sistemas Realimentados en Régimen permanente
Conclusiones y Aplicación al Diseño

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• Al aumentar el tipo del sistema, se van anulando los correspondientes
errores en régimen permanente (tipo 1, se anula ep; tipo 2 se anula ev) •Los errores en régimen permanente se puedenreducir aumentando la ganancia en bucle abierto del sistema Aplicación al diseño de controladores

1. Para anular errores, se pueden introducir polos en s=0. [ojo, aumentar el tipo del controlador, complica el diseño ] 2. Si (1) no es posible, se pueden introducir controladores que aumenten la ganancia. [El aumento de ganancia tiene que ser controlado, pues los dispositivos físicos que componenel sistema se pueden saturar] 3. El aumento del tipo del sistema y/o de la ganancia ayuda a mejorar el rechazo a posibles perturbaciones.

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S2. Diseño de Sistemas de Control
Acciones de control analógico básicas

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Acciones de control analógico básicas

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