Observador de velocidad y aceleración para sistemas mecánicos a partir de lectura de encoder - Kharuf Gutiérrez, Samy (Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas, 2014)
En la robótica se puede definir como control de trayectoria al control de las variables de estado en un sistema mecánico. Para hacer un seguimiento de trayectoria se requiere retroalimentar tanto la velocidad como la aceleración del robot. Las estrategias de control de posición hasta hoy propuestas por el Grupo de Automatización, Robótica y Percepción (GARP) se basan solamente en la realimentación de posición y, aunque los resultados son buenos, se conoce que un lazo interno de velocidad puede mejorar la estabilidad y el desempeño del sistema. Dado el alto costo que significa introducir en el control de los sistemas mecánicos otros sensores para la detección de la velocidad de desplazamiento, se ha optado por la medición de velocidad a partir de los sensores de posición ya instalados, en este caso, encoders. Una variante para obtener velocidad y aceleración es derivar la señal de posición proveniente de los encoders, pero esto no es recomendable ya que la diferenciación de una señal siempre decrementa la relación señal a ruido, porque este último por lo general fluctúa más rápido que la señal de mando. El empleo de observadores está justificado para aplicaciones donde se precisa una medición exacta de variables de estado del sistema y donde no está disponible por métodos convencionales, pudiéndose citar por ejemplo, los controladores PI, PID y un gran número de controladores robustos. En este trabajo se presentan las diferentes técnicas para medir velocidad usadas en la industria actual, haciéndose énfasis en los métodos implementables, en cuanto a costo, en el centro GARP. Además se proponen alternativas para la estimación de variables de estado a partir de la literatura científica.
Keywords: Estrategias de Control; Variables de Estado; Sistemas Mecánicos; Estimación