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

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

3 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)

4 Sistema de Control E + Controlador Proceso VR VA - Sensor

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

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

7 Lazo abierto vs. lazo cerradoLazo 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

8 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)

9 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

10 Control ON - OFF ON OFF T Ref.

11 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

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

13 Control ON – OFF RespuestaTemp. Ref. Tiempo ON OFF Control

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

15 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