DISEÑO DE UN CONTROLADOR PD DIFUSO Y ESTUDIO COMPARATIVO CONTRA UN CONTROL PID CLÁSICO PARA EL MODELO 3D DE UN ROBOT HÁPTICO (FUZZY PD CONTROLLER DESING AND COMPARATIVE STUDY WITH A CLASSIC PID CONTROLLER FOR A 3D MODEL OF AN HAPTIC ROBOT)

Jaime Jalomo Cuevas, José Luis Cortés Mendoza, Jorge Gudiño Lau, Sergio Sandoval Pérez, José de Jesús García Cortés

Resumen


Resumen
Este trabajo presenta el rediseño y optimización de un dispositivo háptico mediante las herramientas de SolidWorks, para su exportación a Simulink, mediante la herramienta Simmechanics segunda generación. Se crea un diagrama a bloques para la simulación del comportamiento de los motores de cada articulación, mediante el uso de una función de transferencia obtenida a partir de los parámetros de un motor de características similares. Se crea un controlador PD (proporcional-derivativo) difuso, sintonizado heurísticamente a partir de las características del sistema y la respuesta deseada. El controlador diseñado prueba ser eficiente ante los movimientos programados en las articulaciones. La presente metodología muestra ser una alternativa para la enseñanza de los conceptos básicos del control difuso en las instituciones de educación superior de recursos limitados, suministrando la posibilidad de realizar prácticas sobre dispositivos virtuales, eliminando los costos de equipo físico y conservando el valor didáctico de la visualización del comportamiento en tiempo real del controlador.
Palabras Clave: Controlador PD difuso, Simmechanics, SolidWorks.

Abstract
This paper shows a haptic device’s redesign and optimization trough the tools provided by SolidWorks and its exportation to Simulink using the Simmechanics 2nd generation´s resources. Parting on a similar motor´s parameters a transfer function is obtained and then added to a block diagram created to simulate the 3-degree freedom device's behavior. Fuzzy PD (proportional-derivative) controller is created and heuristically tuned, considering system’s characteristics and the desired response. The controller proves to be efficient in every movement programmed for all three articulations. Developed methodology proved to be a good alternative to teach fuzzy control basics in low resources universities, permitting them to direct laboratory practices using virtual devices, removing the need for physical equipment but keeping the didactic benefits that comes from watching a controller´s real time behavior.
Keywords: Fuzzy PD controller, Simmechanics, SolidWorks.

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435-449 PDF

Referencias


Bethune, J. (2017). Engineering Design and Graphics with SolidWorks 2016. Pearson, EUA.

Dwiputra, R. (2014). Modelica model for the youbot manipulator. Proceedings of the 10th International Modelica Conference, 1205-1212.

Jaime Jalomo, A. L. (2020). Diseño de un robot háptico de tres grados de libertad con solidworks y control mediante PID clásico en MATLAB. Pistas Educativas, 326-336.

Phillips, C. L. (1989). Digital control system analysis and design. Prentice-Hall, Inc.

Ross, T. J. (2010). Fuzzy logic with engineering applications. Wiley, United Kingdom.

Vallejo, E. (1997). Identificación paramétrica de sistemas dinámicos. Revista Científica Ingeniería y Desarrollo, 10-22






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