Desarrollo y análisis de la integración de la dinámica del motor en el modelo de un actuador elástico en serie con detección de fuerza de reacción.

Resumen

Hoy en día las investigaciones con el actuador elástico en serie con fuerza de reacción (RFSEA) consideran principalmente las dinámicas asociadas a sus elementos mecánicos en su modelado matemático, obviando las implicaciones generadas con la dinámica asociada a la parte eléctrica del sistema, es decir, se omite la relación entre el par generado con el voltaje aplicado. El hecho de incluir los componentes eléctricos en el modelo dinámico aumenta la representatividad en simulación del RFSEA aumentando su confianza en aplicaciones experimentales. En el presente trabajo, se desarrolla la integración de la dinámica del motor en el modelo de un RFSEA. Se evalúan las propiedades de controlabilidad, observabilidad y estabilidad del sistema. También se analiza su comportamiento electromecánico tanto en simulación como en experimentación, considerando un controlador proporcional integral derivativo (PID) para un problema de seguimiento de trayectoria. Los resultados muestran que la simulación numérica presenta una diferencia en el error RMS alrededor del 50.98% y del 36.67%con respecto a los resultados experimentales con las señales adquiridas de forma directa y filtradas, respectivamente, lo que corrobora la efectividad del modelo.