Resumen

Este trabajo propone un diseño de control adaptativo proporcional-integral (PI) basado en modos deslizantes (APISMC) para el nanoposicionamiento de actuadores piezoeléctricos (PEAs). Las no linealidades, principalmente la histéresis, pueden degradar drásticamente el rendimiento del sistema. Además de la imperfección del modelo, la histéresis puede tratarse como incertidumbres del sistema. Estas incertidumbres pueden abordarse mediante el control en modo deslizante (SMC), ya que el SMC es prometedor para el control de posicionamiento y seguimiento. Para mejorar aún más la velocidad de respuesta, suprimir la vibración y reducir el error de estado estacionario, se emplea el SMC adaptativo basado en PI para sustituir al control discontinuo. De hecho, el SMC adaptativo basado en PI ofrece una rápida convergencia de la superficie de deslizamiento. Además, otra ventaja del controlador propuesto radica en que su implementación sólo requiere la sintonización en línea de los parámetros PI sin adquirir el conocimiento de los límites de las incertidumbres del sistema. Se utiliza un sistema lineal de segundo orden como modelo estimado para compensar la no linealidad del proceso y estimar la ganancia de control. La estabilidad robusta del APISMC se demuestra mediante un análisis de estabilidad de Lyapunov. Los resultados de la simulación demuestran que el SMC modificado es superior al original tanto para aplicaciones de posicionamiento como de seguimiento. En comparación con el original, el controlador propuesto ofrece mejores prestaciones: menos vibraciones, respuesta más rápida y mayor precisión.

• Materias:Matemáticas Análisis Matemático Álgebra Ingeniería
• Subjects:mathematics Mathematical Analysis Algebra Engineering
• Palabras claves:smc, pi adaptativo, sintonización en línea de parámetros pi, análisis de estabilidad de lyapunov, diseño de control de modos, apismc, controlador, histéresis, posicionamiento, incertidumbres
• Keywords:smc, adaptive pi, online tuning pi parameters, lyapunov stability analysis, mode control design, apismc, controller, hysteresis, positioning, uncertainties