Nuestro objetivo ahora se centra en cerrar un lazo de control de posición en cada motor. Lo haremos para cada uno de los ejes de la máquina, con alguno de los motores que hayamos desarrollado anteriormente. La complejidad intrínseca de lo que estamos queriendo hacer (control no-lineal multivariable) lo explicamos en el Seminario correspondiente. Cuando lo consigamos, tendremos resuelto el control en el espacio de las articulaciones: podremos poner las articulaciones del robot en la posición que queramos.
Primero empezaremos con un control tipo PID sencillo de nuestro motor de CC, y lo ajustaremos de manera intuitiva, por prueba y error.
Hagamos directamente la realimentación del modelo de Simscape de motor CC con el que trabajamos antes.
Recomiendo seguir este TUTORIAL del que ya conocemos la primera mitad (es el modelo del motor CC), y podemos pasar a la de "Set up the controller" es la que nos interesa ahora. Básicamente lo que queremos hacer, empezando por uno cualquiera de los motores:
1) Necesitamos la realimentación de la posición del eje del motor, para cerrar el lazo contra la referencia con un regulador cualquiera. Podemos empezar con una simple ganancia, o meter un PID digital como el de la figura:
2) Para leer la posición (A) y velocidad (W) del eje necesitamos un sensor de posición, que en su versión más sencilla es el "Ideal Rotational Motion Sensor" de la librería de Simscape, con la interfase Rev-Rot que ya vimos en la fase anterior:
3) El ajuste de los parámetros del regulador PID los podemos hacer por prueba y error. Cuando consigamos un movimiento satisfactorio, podemos agrupar todos los componentes en un subsistema, y copia-pegarlo para utilizarlo en el resto de ejes del robot. Hay que asegurarse de que nuestro motor proporciona el par suficiente para mover nuestro robot.
Con esto ya tenemos un robot listo para funcionar. Podemos definir una posición a cada articulación del robot y hacer que los motores lo muevan allí. Tenemos el control en el espacio de las articulaciones. El siguiente paso será hacer un software que permita mandar al robot órdenes más complicadas.
Puedes empezar aquí, si quieres saber más sobre control de accionamiento eléctricos.
Y con ello puedes intentar la siguiente práctica opcional.