Reducción del Sobrepico de un Elevador de tijeras Mediante Observador de Estado, LQR y LQG
Palabras clave:
Elevador de Tijeras, Simscape, PID, Motor DC, Observador de Estado, LQR, LQGResumen
Los elevadores de tijera son cruciales en diversas industrias, destacándose por su diseño robusto y su capacidad para levantar cargas pesadas a alturas significativas. Su mecanismo de tijera entrelazado permite la elevación y el descenso controlados de la plataforma de trabajo. La precisión y la seguridad en su funcionamiento son esenciales para prevenir accidentes y garantizar la eficiencia.
Un problema crítico es el "rebasamiento", en el que el elevador supera la altura deseada antes de estabilizarse, lo que provoca inestabilidad y riesgos de seguridad. Este fenómeno está relacionado con la dinámica y el control del sistema, que generalmente emplea sistemas hidráulicos o eléctricos para regular la extensión y retracción de las tijeras. La precisión en estos sistemas es vital para detener la plataforma a la altura correcta de forma suave y precisa.
En este trabajo, se presenta una solución basada en MATLAB/Simulink para mejorar el rebasamiento en elevadores de tijera a través de técnicas avanzadas de control. Se implementan y evalúan diferentes estrategias de control, incluyendo el uso de un Observador de Estado, LQR (Regulador Cuadrático Lineal) y LQG (Controlador Gaussiano Cuadrático Lineal). El Observador de Estado se utiliza para estimar las variables internas del sistema, lo que permite una retroalimentación más precisa. El LQR se emplea para diseñar un controlador que minimice una función de costo, optimizando el equilibrio entre el esfuerzo de control y el error de estado. Por último, el LQG incorpora un filtro Kalman para gestionar la incertidumbre y el ruido del sistema, proporcionando un control robusto y eficiente.
Esto demostrará una mejora significativa en la precisión y estabilidad del elevador de tijera, reduciendo el sobreimpulso y mejorando la seguridad operativa. Esta investigación contribuye al desarrollo de sistemas de control más avanzados y seguros para aplicaciones industriales, optimizando el rendimiento y la fiabilidad de los elevadores de tijera.
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