Enfoque novedoso para el control robusto de bombas de pistón axial
Autores: Slavov, Tsonyo; Mitov, Alexander; Kralev, Jordan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Enfoque novedoso para el control robusto de bombas de pistón axial
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Novedoso control robusto multivariable
Válvula proporcional electrohidráulica
Placa basculante de la bomba
Diseño del controlador
Bomba de pistón axial
Control en tiempo real
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
El artículo está dedicado al diseño de un novedoso control robusto multivariable de una bomba de pistón axial de circuito abierto. A diferencia de las soluciones clásicas de control de volumen de desplazamiento, en nuestro caso, el controlador hidromecánico (por presión, caudal o potencia) es reemplazado por una válvula proporcional electrohidráulica que recibe una señal de control de un microcontrolador industrial. La válvula se utiliza como actuador de la placa basculante de la bomba. El ángulo de giro de la placa basculante de la bomba determina el volumen de desplazamiento y el caudal de la bomba. El diseño del controlador se realiza sobre la base de un modelo de una entrada y dos salidas con incertidumbre multiplicativa en la salida. Este modelo se estima y valida a partir de datos experimentales en diversas cargas mediante identificación multivariable. El sistema de control diseñado logra estabilidad robusta y rendimiento robusto para el amplio modo de trabajo de una bomba de pistón axial. Para llevar a cabo este estudio experimental, los autores han desarrollado un banco de pruebas de laboratorio, que permite una función en tiempo real del sistema de control a través de comunicación USB/CAN. El controlador diseñado se implementa en un sistema de prototipado rápido y se realizan experimentos en tiempo real. Estos muestran las ventajas del control y confirman la posibilidad de su implementación en el caso del control en tiempo real de una bomba de pistón axial.
Descripción
El artículo está dedicado al diseño de un novedoso control robusto multivariable de una bomba de pistón axial de circuito abierto. A diferencia de las soluciones clásicas de control de volumen de desplazamiento, en nuestro caso, el controlador hidromecánico (por presión, caudal o potencia) es reemplazado por una válvula proporcional electrohidráulica que recibe una señal de control de un microcontrolador industrial. La válvula se utiliza como actuador de la placa basculante de la bomba. El ángulo de giro de la placa basculante de la bomba determina el volumen de desplazamiento y el caudal de la bomba. El diseño del controlador se realiza sobre la base de un modelo de una entrada y dos salidas con incertidumbre multiplicativa en la salida. Este modelo se estima y valida a partir de datos experimentales en diversas cargas mediante identificación multivariable. El sistema de control diseñado logra estabilidad robusta y rendimiento robusto para el amplio modo de trabajo de una bomba de pistón axial. Para llevar a cabo este estudio experimental, los autores han desarrollado un banco de pruebas de laboratorio, que permite una función en tiempo real del sistema de control a través de comunicación USB/CAN. El controlador diseñado se implementa en un sistema de prototipado rápido y se realizan experimentos en tiempo real. Estos muestran las ventajas del control y confirman la posibilidad de su implementación en el caso del control en tiempo real de una bomba de pistón axial.