Modelado y control de una grúa móvil con tres grados de libertad

Abstract

En la industria, el traslado de material pesado en espacios pequeños requiere de grúas en las que el control debe ser preciso, ya que de lo contrario se pueden producir balanceos de la carga que pueden dañar tanto a los materiales transportados como al equipo que lo rodea, de ahí la importancia del control. El objetivo de este trabajo es el modelado de un sistema mecánico tipo grúa de tres grados de libertad constituido por un carro sobre una plataforma horizontal y un péndulo doble. Así como la propuesta de una ley de control que garantice que las oscilaciones que se presentan en la carga cuando la grúa se desplaza de un punto a otro se cancelen o minimicen. El modelo dinámico del sistema se obtuvo mediante ecuaciones diferenciales ordinarias no lineales y la ley de control propuesta se basa en un regulador cuadrático lineal (LQR - Linear Quadratic Regulator) con un prefiltro el cual permite reducir las oscilaciones en el traslado de la carga con respecto a un control LQR sin prefiltro.