Comparación de un control lineal y no lineal en un levitador magnético

Jonathan Smith Castro Beltrán, Carlos Felipe Vergara Ramírez, Joan Stiven Herrera Guayazan

Resumen


El artículo presenta los diseños y resultados de dos controladores tipo SISO de posición para un levitador magnético convencional, con la motivación de comparar las dinámicas de los sistemas posterior a la implementación de ambos métodos de control. Para el diseño de los controladores se obtuvo el modelo matemático aproximado de un levitador magnético a partir de características estáticas, de fuerza electromagnética e inductancia. Una vez establecido el modelo matemático se planteó una ley de control lineal a partir de una realimentación de estados con integrador, estimando la velocidad y corriente. Para el diseño del control no lineal se propuso una ley de control de tipo linealización entrada salida. Por último, se comparó la dinámica del sistema con los controladores implementados y se realizaron modificaciones de masa para verificar la robustez de los controladores, además de perturbaciones tales como fuerzas externas y ruido de tipo eléctrico. Finalmente, fue posible concluir que el controlador lineal tiene una respuesta satisfactoria en términos de error de estado estacionario, añadiendo un menor costo de procesamiento en comparación al controlador no lineal.

Palabras clave


Control lineal; control no lineal; levitador Magnético; linealización entrada salida; realimentación de estados.

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DOI: http://dx.doi.org/10.21500/20275846.3322