Volumen 12, Número 1, 2020
Modelado y control de una grúa móvil con tres grados de libertad
Gerardo Bonilla Mota y Elizabeth Guevara
Resumen
En la industria, el traslado de material pesado en espacios pequeños requiere de grúas en las que el control debe ser preciso, ya que de lo contrario se pueden producir balanceos de la carga que pueden dañar tanto a los materiales transportados como al equipo que lo rodea, de ahí la importancia del control. El objetivo de este trabajo es el modelado de un sistema mecánico tipo grúa de tres grados de libertad constituido por un carro sobre una plataforma horizontal y un péndulo doble. Así como la propuesta de una ley de control que garantice que las oscilaciones que se presentan en la carga cuando la grúa se desplaza de un punto a otro se cancelen o minimicen. El modelo dinámico del sistema se obtuvo mediante ecuaciones diferenciales ordinarias no lineales y la ley de control propuesta se basa en un regulador cuadrático lineal (LQR - Linear Quadratic Regulator) con un prefiltro el cual permite reducir las oscilaciones en el traslado de la carga con respecto a un control LQR sin prefiltro.
Modeling and control of a mobile crane with three degrees of freedom
Gerardo Bonilla Mota y Elizabeth Guevara
Abstract
In the industrial sector, the transportation of heavy material in small spaces requirescranes with a very precise control, otherwise load swing can occur and that can damage both, transported materials and the surrounding environment, therefore control is very important. The purpose of this work is the modeling of a mechanical crane system of three degrees of freedom constituted by a trolley on a horizontal platform and a double pendulum. As well as the proposal of a control law that guarantees that the oscillations, that occur in the load when the crane moves from one point to another, are canceled or minimized. The dynamic model of the system was obtained through non-linear ordinary diffeerential equations and the proposed control law is based on a linear quadratic regulator (LQR) with a prefillter that allows to reduce the oscillations during the load displacement with respect to an LQR control without prefilter.
DOI: https://doi.org/10.46571/JCI.2020.1.12
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