Validación Experimental del Control de Posicionamiento para una Mesa X-Y Usando Trayectoria de Velocidad en S-Curva
Autores: Wu, Hsiu-Ming; Chen, Chung-Wei; Nian, Chau-Yih
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Validación Experimental del Control de Posicionamiento para una Mesa X-Y Usando Trayectoria de Velocidad en S-Curva
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Restricciones de saturación de entrada
Planificación de trayectorias
Rendimiento del control de posicionamiento
Enfoque anti-integral de saturación
Trayectoria de movimiento
Perfil de velocidad en S.
Licencia
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Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
A medida que una mesa X-Y tiene restricciones de saturación de entrada o una planificación de trayectoria inadecuada, el rendimiento del control de posicionamiento se degrada. Para superar este problema, este estudio propone un enfoque efectivo contra el windup integral basado en el control PID básico, y luego planifica una trayectoria de movimiento con un perfil de velocidad en S para mejorar el rendimiento general del control. Finalmente, se realizan los experimentos correspondientes para asegurar la efectividad del marco de control. Los resultados experimentales demuestran que el esquema de control propuesto puede mejorar significativamente la precisión de posicionamiento del sistema en comparación con el que no tiene anti-windup cuando la mesa X-Y sufre de saturaciones en los actuadores. Además, los resultados correspondientes muestran claramente las respuestas de seguimiento superiores con errores de +/-11.23 mm en el eje X y +/-13.63 mm en el eje Y utilizando el perfil de velocidad en S para errores de seguimiento, y +/-13.48 mm en el eje X y +/-19.88 mm en el eje Y aplicados al perfil de velocidad en T. Se valida y concluye que el esquema de control propuesto combinado con la planificación de trayectoria puede mitigar efectivamente el windup integral y mejorar la precisión de posicionamiento con una velocidad más suave, así como perfiles de aceleración continua sin vibraciones.
Descripción
A medida que una mesa X-Y tiene restricciones de saturación de entrada o una planificación de trayectoria inadecuada, el rendimiento del control de posicionamiento se degrada. Para superar este problema, este estudio propone un enfoque efectivo contra el windup integral basado en el control PID básico, y luego planifica una trayectoria de movimiento con un perfil de velocidad en S para mejorar el rendimiento general del control. Finalmente, se realizan los experimentos correspondientes para asegurar la efectividad del marco de control. Los resultados experimentales demuestran que el esquema de control propuesto puede mejorar significativamente la precisión de posicionamiento del sistema en comparación con el que no tiene anti-windup cuando la mesa X-Y sufre de saturaciones en los actuadores. Además, los resultados correspondientes muestran claramente las respuestas de seguimiento superiores con errores de +/-11.23 mm en el eje X y +/-13.63 mm en el eje Y utilizando el perfil de velocidad en S para errores de seguimiento, y +/-13.48 mm en el eje X y +/-19.88 mm en el eje Y aplicados al perfil de velocidad en T. Se valida y concluye que el esquema de control propuesto combinado con la planificación de trayectoria puede mitigar efectivamente el windup integral y mejorar la precisión de posicionamiento con una velocidad más suave, así como perfiles de aceleración continua sin vibraciones.