实验2GDL平行机器人移动平台定位的LQR优化控制

Jack Lut Aguirre Valverde, Marco Antonio Becerra Pérez, Cristian Rafael Columna Zavaleta, Sthefanny Beatriz Reyna Rodríguez, Josmell Henry Alva Alcántara, Edgar Andre Manzano Ramos
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摘要

在设计带有移动平台的系统时,如飞行模拟器或通信天线,制导控制是关键部分之一,因为这种控制必须为系统提供精度和稳定性。本文提出了一种基于线性二次最优调节器的控制系统设计,以控制实验2自由度平行机器人移动平台的方向。平行始于我们的方法建造机器人,然后获得数学模型所体现的动态系统,使我们能够实现控制管理,通过使用线性二次(LQR),目的是获得迅速反应和尽量减少出现在峰,动作柔软;从而实现系统的完全稳定性。该控制系统将通过加速度计传感器获得的方向数据进行验证,验证系统保持正确的方向,避免移动平台产生振动,并与PID控制器进行比较。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
CONTROL ÓPTIMO LQR PARA ORIENTAR LA PLATAFORMA MÓVIL DE UN ROBOT PARALELO DE 2GDL EXPERIMENTAL
El control de la orientación es una de las partes cruciales al momento de diseñar sistemas con una plataforma móvil, como en el caso de simuladores de vuelo o antenas de comunicación, ya que este control debe brindar precisión y estabilidad al sistema. El presente proyecto propone desarrollar el diseño de un sistema de control en base al regulador óptimo cuadrático lineal, con el objetivo de controlar la orientación de la plataforma móvil de un robot paralelo de 2 grados de libertad experimental. Nuestra metodología inicia con la construcción del robot paralelo, para luego poder obtener el modelo matemático que represente la dinámica del mismo, el cual nos permitirá realizar el control del sistema mediante el uso del regulador cuadrático lineal (LQR), con la finalidad de obtener respuestas rápidas y minimizar la aparición de sobre picos, obteniendo movimientos suaves; y, con ello, lograr la estabilidad completa del sistema. Este sistema de control propuesto se validará mediante datos de la orientación, obtenidos desde un sensor acelerómetro, con los cuales se verificará que el sistema mantenga una correcta orientación, evitando la generación de vibraciones en la plataforma móvil y haciendo una comparación con un controlador PID.
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