Identificación de un modelo para una estructura flexible

Abstract

En este documento se muestran los aspectos necesarios para proponer un modelo matemático que represente el comportamiento dinámico de una estructura flexible de aluminio montada en el Laboratorio de Control del Procesos (Facultad de Ingeniería, Universidad de Concepción) usando datos de entrada y salida del sistema. Para comenzar, se realizan estudios de la teoría de Identificación de Sistemas, los métodos de identificación, la selección de modelos, la estrategia de ajuste de parámetros y la validación del modelo propuesto. Luego se muestra el Set-Up experimental del sistema que se trabaja, específicamente el diseño de la estructura flexible y la descripción del conjunto de equipos propocionados por la marca BECKHOFF que componen el sistema completo. Además, se implementa el hardware y se programa el software disponible para realizar experimentalmente un sistema que entregue datos de entrada y salida para la identificación del modelo. Se diseña un experimento para realizar la adquisición de datos teniendo en cuenta cómo responde la aceleración de la estructura (salida del sistema) respecto a la aceleración de un motor que rige como actuador (entrada del sistema), para obtener un modelo que caracterice la relación matemática existente entre estas dos variables. Posteriormente, se proponen las estructuras de modelos discretos A.R.X, A.R.M.A.X y Box-Jenkins para ajustar los datos obtenidos a la curva de salida, para así obtener un modelo de la estructura y validarla. Finalmente, se proponen métodos de validación de la propuesta, donde se constata que los modelos propuestos tienen un ajuste cercano a un 90% de la salida del sistema, pero se dejan trabajos futuros enfocados mayormente para mejorar su ajuste a su realidad física.