Diseño de observador de estados para cojinete magnético
2024
José de Jesús Santana Ramírez
El control preciso de cojinetes magnéticos representa un reto de ingeniería de control, especialmente debido a la no linealidad introducida por el fenómeno de la histéresis. Por tal motivo, el objetivo principal de este trabajo se centra en el desarrollo de un sistema de instrumentación para identificar parámetros en un sistema de cojinete magnético, con el que se desarrolló un controlador robusto para estabilizar el rotor en el cojinete. Para esto, se construyó una plataforma experimental con la cual se estabilizo el rotor para diferentes condiciones de operación. La problemática principal en cuanto a la estabilización del cojinete radica en su control y la forma en la que se miden las variables de control, tales como posición y corriente. Por lo anterior, se realizó la identificación de los parámetros mediante la relación corriente de entrada fuerza como salida. El procesamiento de los datos experimentales contribuyo a implementar en el modelo teórico convencional, fenómenos subyacentes que son propios de los fenómenos magnéticos, tales como la histéresis. Siendo la histéresis un factor crítico que afecta la estabilidad y control del sistema. El controlador propuesto se evalúa en una simulación para los casos de los modelos que no contemplan la histéresis y el modelo desarrollado con histéresis. El hallazgo más relevante fue la creación de un modelo de histéresis derivado de datos experimentales que simula con precisión el comportamiento del cojinete magnético. Finalmente, esté modelo utilizó para validar la respuesta dinámica un observador de posición, en comparación a modelos que no consideran la histéresis.
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