Pregunta:
Control de cilindros hidráulicos con retardo variable
kerblogglobel
2015-02-03 05:26:49 UTC
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Los sistemas electromecánicos que se usan típicamente en robots tienen retrasos muy bajos y son bastante simples para construir servocontroladores.

Los sistemas hidráulicos son mucho menos comunes en robótica y tienen retraso debido a la longitud de las líneas hidráulicas. Este retraso puede variar considerablemente según las condiciones del sistema.

¿Qué métodos existen para lidiar con este retardo variable al diseñar un servocontrolador de posición o velocidad para cilindros hidráulicos?

Actualización: he pasado algún tiempo comprobando literatura académica y he encontrado los siguientes libros:

  • Introducción a los sistemas de retraso temporal - Fridman
  • Control no lineal bajo retrasos no constantes - Bekiaris-Liberis y Krstic

No he tenido la oportunidad de leerlos lo suficiente como para tener una respuesta clara a mi problema todavía. Con suerte, esto puede proporcionar a otros al menos un punto de partida. Ambos autores tienen muchos artículos sobre temas relacionados con el control con sistemas de retardo de tiempo que son no lineales o variables.

One responder:
#1
+4
JedF
2015-02-03 22:42:35 UTC
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Usted crea el retraso en su sistema. [Esto primero requiere que su sistema sea repetible. Si su retraso varía, este método no funcionará.]

Debería recopilar datos de laboratorio y mapear todos sus actuadores y sus respectivos retrasos con la longitud de la línea hidráulica, etc. Supongamos que tiene 4 actuadores hidráulicos y los resultados muestran los siguientes retrasos.

  • Act1: 30 ms
  • Act2: 50 ms
  • Act3: 200 ms
  • Act4: 1 ms

Si quisiera que Act3 y Act4 se ejecutaran al "mismo tiempo", agregaría artificialmente un retraso de 199ms a Act4. El momento de los eventos se vería así:

  • <0ms: Determine lo que quiere hacer. Mueva Act3 y Act4 en una cierta cantidad.
  • 0 ms: envíe la señal Act3.
  • 199 ms: envíe la señal Act4
  • 200 ms: Act3 y Act4 se mueve al mismo tiempo.

Es similar a cómo se calibran los inyectores de combustible de encendido por compresión modernos. Cada actuador tiene un retardo ligeramente diferente basado en múltiples factores ambientales. Al mapear los diferentes retrasos, puede inyectar combustible repetidamente cuando sea necesario.

Gracias, es una forma interesante de manejar múltiples actuadores. Para ser más específicos, el problema al que me refería es que el retraso de cada actuador puede variar considerablemente durante el día. Esto puede deberse a cosas como banda muerta en las válvulas debido a la fricción, fricción en los cilindros, fugas variables, etc. Todo esto da como resultado un retraso potencialmente variable entre la señal de la válvula y el movimiento real del cilindro.
Desde una perspectiva de control, los retrasos conocidos pueden manejarse mediante técnicas como [smith predictors] (http://en.wikipedia.org/wiki/Smith_predictor).
Debe averiguar qué factores causan el cambio en la demora y trazarlos en un mapa, en lugar de tener una constante de 1, 0, 199, 200 ms. Act1 tiene un mapa 4-D que consta de temperatura, presión y hora del día. Los sensores leerán todos esos y el retraso puede variar de 0 a 1000 ms. Entonces, a medida que cambian todos los actuadores, todos continúan funcionando.
¿Existen métodos adaptativos para lidiar con demoras desconocidas variables desde una perspectiva de control? Es posible que el mapeo del retraso en todas las condiciones posibles no sea factible desde una perspectiva de tiempo / dinero. Además, a medida que los componentes se desgastan, el mapa puede cambiar y volver a calibrar un mapa 4D será difícil.


Esta pregunta y respuesta fue traducida automáticamente del idioma inglés.El contenido original está disponible en stackexchange, a quien agradecemos la licencia cc by-sa 3.0 bajo la que se distribuye.
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