Modelo Matemático y Control de un Sistema de Levitación Magnética en Condiciones de Incertidumbre Dinámica

Resumen

Múltiples contribuciones en modelado y control de sistemas de levitación magnética son de interés, no sólo por las relevantes contribuciones que tiene en aplicaciones en máquinas involucradas en procesos productivos, en transporte ferroviario, generación óptima de energía eléctrica y medicina; también por el reto que representa la tarea de control ante la nula o limitada dinámica de fricción, y entonces susceptibilidad a la inestabilidad. En este trabajo de investigación, se propone un control en cascada PID + FF con anticipación de la entrada, como lazo externo de posición con un control PI para estabilización de la intensidad de corriente en el electroimán. Para ello, se obtiene el modelo dinámico con la formulación Euler-Lagrange, útil en la sintonización de las ganancias de control y pruebas de simulación numérica. Se presenta un resultado experimental en una tarea de regulación a un punto de equilibrio y seguimiento de una trayectoria. Se establecen criterios y recomendaciones útiles en el diseño de sistemas MAGLEV.