Tema 7: Control L. Enrique Sucar Marco López ITESM Cuernavaca Robótica Inteligente Tema 7: Control L. Enrique Sucar Marco López ITESM Cuernavaca

Control Introducción Control clásico Control inteligente Lazo abierto – lazo cerrado Control ON-OFF Control proporcional Control PD, PID Control inteligente Control difuso

Introducción Tarea básica de un controlador – ajustar el estado de un proceso (variable de proceso - VA) a un valor deseado (valor de referencia - VR) La diferencia entre ambos valores es el error: E = VR - VA Entonces el objetivo del controlador es reducir el error a cero (o al mínimo)

Sistema de Control E + Controlador Proceso VR VA - Sensor

Ejemplo – mantener al robot a una distancia (DR) de la pared (seguimiento de pared)

Ejemplo – mantener al robot a una distancia (DR) de la pared (seguimiento de pared) Control dirección Robot DR DA Sensor de distancia

Lazo abierto vs. lazo cerrado Lazo abierto – se ajusta el valor del controlador de acuredo al valor deseado pero no hay medición del valor actual (retroalimentación) Lazo cerrado – se mide la salida del proceso de forma que se compare con el valor deseado y se pueda automáticamente reducir el error

Algoritmo de Control La forma de ajustar el proceso en función del error se le denomina el algoritmo de control Algunos de los algoritmos básicos en control clásico son: Control ON –OFF Control proporcional Control proporcional derivativo (PD) Control proporcional integral (PI) Control proporcional integral-derivativo (PID)

Control ON - OFF Se basa en que el controlador tiene sólo dos estados (ON/OFF, abieto/cerrado, izq./der.) Si comparamos el VA con el VR, se toma una de las dos posibles acciones dependiendo del signo del error Por ejemplo, en un control de temperatura de un refrigerador: Si Temp > T-ref.  encender compresor Si Temp < T-ref.  apagar compresor

Control ON - OFF ON OFF T Ref.

Control ON - OFF Normalmente se tiene una zona de tolerancia (GAP o histeresis) en la que se mentiene el estado anterior Algoritmo de control: E = VR – VA C = signo E Si |E| - ½ GAP < 0  OFF Si |E| + ½ GAP > 0  ON

Control ON – OFF, con GAP Gap ON OFF T Ref.

Control ON – OFF Respuesta Temp. Ref. Tiempo ON OFF Control

Referencias Martin, Robotic Explorations, Cap. 5 Bibbero, Microprocessors in Instruments and Control, Cap. 2 [Dodek y Jenkin] – Cap. 7 Libros de Control

Actividades Especificación y programación del control básico de su robot para realizar su tarea: Seguimiento de línea Ir a la meta Entregar breve reporte y hacer presentación y demostración del prototipo en clase  lunes 4 de marzo