Identificación de Parámetros de Manipuladores de Enlace Flexible Usando Algoritmos Evolutivos
Autores: Lara-Molina, Fabian Andres
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Identificación de Parámetros de Manipuladores de Enlace Flexible Usando Algoritmos Evolutivos
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Identificación de parámetros
Manipulador flexible de un solo enlace
Algoritmos evolutivos
Modelo dinámico
Método de elementos finitos
Aplicación experimental
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
Este documento aborda la identificación de parámetros de un manipulador flexible de un solo enlace basado en la medición experimental de las entradas/salidas, el modelo de elementos finitos y la aplicación de algoritmos evolutivos. Se propone un enfoque novedoso para encontrar los valores de los parámetros de inercia, rigidez y amortiguamiento minimizando la diferencia entre las salidas del modelo numérico y las salidas del banco de pruebas, considerando así la posición de la junta y la aceleración de la punta del enlace. El modelo dinámico se obtiene inicialmente utilizando el método de elementos finitos y el principio de Lagrange. Se utiliza un prototipo de un manipulador flexible de un solo enlace en la aplicación experimental, donde el servomotor aplica el par de entrada y las salidas son el ángulo de la junta y la aceleración de la punta del enlace. Luego, un problema de optimización minimiza la diferencia entre las salidas numéricas y experimentales para determinar el conjunto de parámetros utilizando algoritmos evolutivos. Se establece un análisis comparativo para obtener los parámetros identificados utilizando algoritmos genéticos, optimización por enjambre de partículas y evolución diferencial. El enfoque de identificación propuesto permitió la determinación de los parámetros dinámicos basados en el modelo dinámico completo del manipulador de enlace flexible, lo cual es diferente de los enfoques reportados en la literatura que identifican un modelo simplificado. Esta información es esencial para el diseño de las leyes de control de movimiento y vibración.
Descripción
Este documento aborda la identificación de parámetros de un manipulador flexible de un solo enlace basado en la medición experimental de las entradas/salidas, el modelo de elementos finitos y la aplicación de algoritmos evolutivos. Se propone un enfoque novedoso para encontrar los valores de los parámetros de inercia, rigidez y amortiguamiento minimizando la diferencia entre las salidas del modelo numérico y las salidas del banco de pruebas, considerando así la posición de la junta y la aceleración de la punta del enlace. El modelo dinámico se obtiene inicialmente utilizando el método de elementos finitos y el principio de Lagrange. Se utiliza un prototipo de un manipulador flexible de un solo enlace en la aplicación experimental, donde el servomotor aplica el par de entrada y las salidas son el ángulo de la junta y la aceleración de la punta del enlace. Luego, un problema de optimización minimiza la diferencia entre las salidas numéricas y experimentales para determinar el conjunto de parámetros utilizando algoritmos evolutivos. Se establece un análisis comparativo para obtener los parámetros identificados utilizando algoritmos genéticos, optimización por enjambre de partículas y evolución diferencial. El enfoque de identificación propuesto permitió la determinación de los parámetros dinámicos basados en el modelo dinámico completo del manipulador de enlace flexible, lo cual es diferente de los enfoques reportados en la literatura que identifican un modelo simplificado. Esta información es esencial para el diseño de las leyes de control de movimiento y vibración.