Resumen

Este trabajo presenta un diseño de control para manipuladores flexibles que utilizan actuadores piezoeléctricos adheridos a eslabones no prismáticos. El modelo dinámico del manipulador se obtiene de forma cerrada mediante las ecuaciones de Lagrange. Cada eslabón se discretiza utilizando una formulación modal de elementos finitos basada en la teoría de vigas de Euler-Bernoulli. El control utiliza los pares del motor y los actuadores piezoeléctricos para controlar las vibraciones. Se formula un problema de optimización con algoritmo genético (AG) para la ubicación y el tamaño del actuador piezoeléctrico y el sensor en los eslabones. Las frecuencias naturales y las formas modales se calculan por el método de los elementos finitos, y la geometría irregular de la viga se aproxima mediante elementos prismáticos a trozos. La técnica de la ecuación de Riccati dependiente del estado (SDRE) se utiliza para derivar un controlador subóptimo para un problema de control de robots. Se resuelve una ecuación dependiente del estado en cada nuevo punto obtenido para las variables del problema, a lo largo de la trayectoria para obtener un controlador de realimentación no lineal. Pruebas numéricas verifican la eficacia de la optimización y el diseño de control propuestos.

• Materias:Análisis Matemático Álgebra Ingeniería Matemática aplicada Lógica matemática
• Subjects:Mathematical Analysis Algebra Engineering Applied Mathematics Mathematical logic
• Palabras claves:diseño de control, actuadores piezoeléctricos, teoría de la viga de bernoulli, ecuación de riccati dependiente, método de los elementos finitos, geometría irregular de la viga, controlador de realimentación no lineal, problema de control de robots, ecuaciones de lagrange, pruebas numéricas
• Keywords:control design, piezoelectric actuators, bernoulli beam theory, dependent riccati equation, finite element method, irregular beam geometry, nonlinear feedback controller, robot control problem, lagrange equations, numerical tests