Diseño y evaluación de un controlador de posición óptimo para electromecanismo multivariable

Abstract

En este artículo se presenta el diseño de un controlador óptimo lineal cuadrático (LQR) para un sistema electromecánico multivariable. Se comienza modelando matemáticamente al sistema electromecánico obteniéndose una descripción en el espacio de estado. Luego se chequea la condición de controlabilidad del modelo matemático y se diseña el controlador LQR en el que se incrementa en dos el orden del sistema para incluir acción integral con estructura anti-saturación (anti-windup) por cálculo hacía atrás. Los parámetros de sintonía del controlador LQR, matrices Q y R, se determinan empleando Algoritmo Genético usando como función de ajuste la integral de la suma de los valores absolutos de los errores de seguimiento a referencias en formas de escalón. Finalmente se evalúa vía simulación el desempeño del control diseñado ante cambios en la referencia y la utilidad de la estructura anti-saturación.