Fuzzy heuristic control of an electrodynamic shaker in accelerated HALT / HASS testing

Control heurístico difuso de un agitador electrodinámico en pruebas aceleradas de HALT / HASS

Este estudio tiene como objetivo desarrollar e implementar un algoritmo de control basado en métodos heurísticos con el fin de ser utilizados en las pruebas acelerada de vibración realizados por un agitador electrodinámico para HALT (Highly Accelerated pruebas de vida) y HASS (Highly Accelerated Stress Screening). En estas pruebas, estos controladores deben ser robustos para dar cabida a los efectos de resonancia en la muestra de ensayo y agitador que pueden afectar a la dinámica del sistema. Dos sistemas de control están diseñados: (i) un control de lógica difusa y (ii) un control PID tradicional, tanto implementan utilizando un agitador electrodinámico con el fin de controlar los niveles de estrés y aceleración mecánicos en una muestra de ensayo bajo HALT/HASS. Los resultados experimentales obtenidos muestran que os dos sistemas de control presentan un comportamiento similar, aún que se producen sobre impulsos menores y los errores de estado estacionario residuales son insignificantes en ambas pruebas de vibración sinusoide constante y barrido para el control de la aceleración y el nivel de estrés mecánico.

INTRODUCCIÓN

Los ensayos de vida útil altamente acelerados (HALT) y los ensayos de estrés altamente acelerados (HASS) han ganado adeptos en la industria en las últimas décadas. Estas técnicas se han preferido a los habituales ensayos de vida útil (LET), ensayos de verificación del diseño (DVT) y ensayos de fin de producción (EPT) porque pueden ensayar no sólo las piezas de los productos, sino también el producto en su conjunto en varios aspectos. Los productos se someten a límites de carga más allá de los valores que normalmente se encuentran durante su vida útil, lo que permite mejorar la fiabilidad, reducir los costes de la garantía y aumentar la satisfacción del cliente. Las pruebas HALT se realizan normalmente con agitadores en cámaras de temperatura controlada para permitir la realización simultánea de pruebas de vibración y térmicas. Es importante obtener las aceleraciones/tensiones límite que pueden soportar los productos (componentes electrónicos y piezas de automoción) como principales puntos de vulnerabilidad [1].

La condición de resonancia suele aplicarse en el ensayo HALT para poder obtener grandes amplitudes de vibración y, por tanto, niveles de tensión, para identificar posibles fallos de diseño. La prueba HASS puede identificar estos puntos críticos mediante un cribado de frecuencias utilizando barridos sinusoidales. Las pruebas ambientales típicas de HALT-HASS no sólo incluyen pruebas de tensión y vibración aceleradas, sino también de temperatura, humedad, golpes, corrosión, polvo, soldabilidad, etc.