Métodos neuronales para control de sistemas dinámicosaplicación a manipuladores de elementos flexibles

Resumen

En este trabajo de Tesis se realiza un estudio de la aplicabilidad de las técnicas neuronales al control de sistemas dinámicos. Se han analizado, en concreto, dos esquemas de control basados en redes neuronales y que están diseñados para controlar sistemas de características muy distintas: En la primera parte se analiza el funcionamiento experimental de un esquema de control neuronal "on-line", en principio,para controlar sistemas lineales. Los resultados experimentales muestran que el esquema es adecuado para ser aplicado, no sólo a sistemas lineales, sino tmabién a una clase de plantas con un término no lineal acotado. Ambos tipos de sistemas han sido realizados mediante circuitos electrónicos implementados sobre una calculadora análogica. Por su parte, el controlador es un programa que se ejecuta sobre un DSP. Para llevar a cabo las pruebas experimentales, ha sido necesarias la puesta en marcha un laboratorio de control, que dispone de las herramientas necesarias para desarrollar todas las fases en el diseño y prueba de un esquema de control de forma coordinada, de modo que el controlador en tiempo real se obtiene a partir del deseño utilizado en la etapa de simulación. En la segunda parte, el sistema a controlar es un manipulador robótico de elementos flexibles. Estos manipuladores poseen un gran intéres práctico (permiten reducir costes y aumenar las prestaciones) pero al mismo tiempo presentan una dinámica compleja, debido a que las flexibilidades estructurales de los materiales ya no se pueden despreciar, lo que dificulta además enormente la tarea de control. En esta parte, se analizan un esquema de control híbirdo que combina una red neuronal, cuyo ajuste es también "on line", con el método de perturbaciones singulares. Mediante la teoría de perturbaciones singulares es posible representar, de manera aproximada, la dinámica de un manipulador flexible por medio de dos susbsitemas de orden reducido, uno