Estudio de algoritmos de control para sistemas multi-eje con restricciones.

Este trabajo reúne los conocimientos adquiridos en el desarrollo y aplicación de algoritmos de control en un sistema de posicionamiento multi-eje construido en los talleres de la Comisión Nacional de Energía Atomica (CNEA). Para ello se implementa un sistema de control en lazo abierto con una PC...

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Detalles Bibliográficos
Autor principal: Tacca, Esteban A.
Formato: Tesis NonPeerReviewed
Lenguaje:Español
Publicado: 2019
Materias:
Automatización y control
Telecomunicaciones
Positioning
Posicionamiento
Algorithms
Algoritmos
Control
[Multi-axis
Multieje]
Acceso en línea:http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/816/1/1Tacca.pdf
Aporte de:
Repositorio Institucional Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro (RICABIB) de Instituto Balseiro
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spelling I25-R131-8162021-02-01T15:17:44Z Estudio de algoritmos de control para sistemas multi-eje con restricciones. Study of control algorithms for multi-axis systems with restrictions. Tacca, Esteban A. Automatización y control Telecomunicaciones Positioning Posicionamiento Algorithms Algoritmos Control [Multi-axis Multieje] Este trabajo reúne los conocimientos adquiridos en el desarrollo y aplicación de algoritmos de control en un sistema de posicionamiento multi-eje construido en los talleres de la Comisión Nacional de Energía Atomica (CNEA). Para ello se implementa un sistema de control en lazo abierto con una PC como controlador y motores paso a paso como actuadores. Los algoritmos se escriben en lenguaje C, luego son compilados y ejecutados en la PC, generando señales de comando que son enviadas a través del puerto paralelo a etapas de potencia encargadas de conmutar las bobinas de los motores. En primer lugar, se reunieron conceptos y particularidades sobre el funcionamiento de los componentes. Se realizo una caracterización de la respuesta de cada eje con señales cuadradas de frecuencia constante. Se construyo un modelo de simulación de baja complejidad con comportamiento similar al real cuando la señal de entrada es cuadrada con frecuencia constante. En segundo lugar, se escribieron y ensayaron distintos algoritmos de movimiento en un eje, concluyendo en un algoritmo con perfil de velocidad trapezoidal, que al ser ensayado da una respuesta sin sobrepico y tiempo de posicionamiento en el orden del segundo. Se estudiaron las características de repetibilidad y precisión del equipo. El comportamiento y las características se compararon con las que posee un segundo sistema de posicionamiento con similares prestaciones fabricado por una marca reconocida. Finalmente el aprendizaje durante la aplicación de algoritmos de movimientos en un eje se utilizo para desarrollar algoritmos de movimientos coordinados de trayectoria lineal y circular en dos ejes. Se muestran y discuten los resultados de ensayar estos algoritmos multi-eje en el primer sistema de posicionamiento mencionado. The work presented in this thesis collects the knowledge gained from the development and application of control algorithms applied to a multi-axis positioning system. Such system was designed and built at the CNEA workshops. An open loop control system is implemented, where stepper motors are used as actuators and a computer is used as the controller. The control algorithms are written using C language and compiled in order to be executed in the control system computer. Command signals are generated in the controller and sent though the parallel port to the stepper motors drivers. Firstly, concepts and knowledge about the components were collected. A response characterization of all axis was done to a constant frequency square signal. Good simulation results were obtained from a low-complex model created to simulate the response of the system to constant frequency square signals. Secondly, different mono-axis movement algorithms were written and tested. As a result, it was concluded that a trapezoidal-velocity prole algorithm has a nonovershoot response and approximately one-second positioning time. The device accuracy and repeatability was studied. The performance and characteristics were compared with a similar-feature equipment made by a lider company. Thirdly, the knowledge obtained from mono-axis movement algorithms applications was used to develop two-axis coordinated motion algorithms with linear and circular trajectory. Finally, the results obtained from testing the developed multi-axis algorithms in the first positioning system presented are shown and discussed. 2019-06-18 Tesis NonPeerReviewed application/pdf http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/816/1/1Tacca.pdf es Tacca, Esteban A. (2019) Estudio de algoritmos de control para sistemas multi-eje con restricciones. / Study of control algorithms for multi-axis systems with restrictions. Maestría en Ingeniería, Universidad Nacional de Cuyo, Instituto Balseiro. http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/816/
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