Desarrollo de observadores de velocidad y par de perturbación mediante técnicas de filtrado óptimo para el control de las máquinas rotativas con encoder

• Autores: Jesús María Corres Sanz
• Directores de la Tesis: Pedro Gil Izco (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Pública de Navarra ( España ) en 2003
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Antonio Lumbreras Azanza (presid.), José Basilio Galván (secret.), Mario García Sanz (voc.), Joaquim Armengol Llobet (voc.), Eduardo Galván Díez (voc.)
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• Resumen

  • Se estudia el diseño de observadores de velocidad y par de perturbaciones para su aplicación a sistemas mecatrónicos dotados de encoder como sensor de posición.

    La incertidumbre, que es el punto de partida en el proceso de diseño de los estimadores óptimos, suele ser el aspecto menos estudiado, y se convierte a menudo en un parámetro más de ajuste mediante el procedimiento de prueba y error. Esta surge por un lado del modelo, como la inercia o la relación par/intensidad del actuador, y por otro de las perturbaciones externas que no se pueden medir, como el par de carga o el ruido de medida introducido por el sensor.

    En este estudio se han seguido dos líneas de análisis; es una primera pare, se tratan las perturbaciones desde un punto de vista estadístico, mientras que en la segunda parte se consideran que están limitadas solamente por sus valores máximos, siendo su estadística desconocida.

    Con respecto al primer tratamiento, se propone modificar el filtro Kalman para reducir el efecto de la cuantificación del transductor de posición digital a la vez que se aplica el filtro Kalman extendido como observador adaptativo para la identificación de la inercia del sistema.

    Respecto al segundo enfoque, puede entre otras cosas destacarse que los observadores así obtenidos se caracterizan por dar estimaciones con un margen de error garantizado, lo que en muchos casos una información más útil para el diseño de un sistema que el que da la aproximación estadística.

    Dentro de este enfoque, se han aplicado tres técnicas distintas de optimización; en primer lugar la técnica de acotación de estados mediante paralelotopos y mediante elipsoides, en segundo lugar la artimética de intervalos restringida al observador lineal y finalmente la minimización de la norma L-1.

    El comportamiento de los algoritmos propuestos se contrasta en la última parte mediante su implmentación en un sistema de control vectorial de la máqu