Control óptimo de un manipulador robótico traslacional de 2 grados de libertad

Abstract

El presente trabajo pretende presentar una de las muchas aplicaciones del control automático, así como motivar el diseño y la implementación de unidades robóticas comerciales aplicando estrategias de control moderno. En este caso se trata de un manipulador robótico traslacional de dos grados de libertad. Uno de los grados, es la posición angular del brazo, y el otro grado, es la posición de traslación del carro. Por consiguiente, el objetivo es el controlar las posiciones del brazo y del carro, según una referencia deseada, aplicando la técnica de Control Optimo Cuadrático con Observador de estado. En el Capítulo I se formula el problema a resolver y las consideraciones de diseño. En el Capítulo II se aborda el modelado de la planta, haciendo uso del método de Lagrange, así como su representación en Espacio de Estado para el Sistema No Lineal y el Sistema Linealizado, la discretización del modelo y finalmente la simulación en lazo abierto utilizando Mat Lab. En el Capítulo III se diseña el controlador Optimo Cuadrático con Observador de Estado y su correspondiente simulación en Mat Lab. En el Capítulo IV se hace una propuesta de implementación usando la tarjeta de Adquisición de Datos LAB-PC+ de National Instrument, presentando una descripción general del harware y Software del sistema.