P5 - Ajustes secundarios
OBJETIVO: completar los detalles del modelo y de la visualización de resultados P5 - Ajustes secundarios
A) Ajustes finales del modelo B) Elementos de visualización en tiempo de simulación
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A) Ajustes finales del modelo B) Elementos de visualización en tiempo de simulación
A) Ajustes finales del modelo
A) Ajustes finales del modelo
Si hemos sido metódicos y hemos comenzado con una versión simplificada del sistema, este puede ser el momento de completarlo.
a) Los ejes suelen tener limitaciones de movimiento. Por ejemplo, un eje de rotación suele tener límites físicos que reducen lo que sería el rango completo [-pi, pi]. Es necesario incorporarlo en los ejes de simscape y comprobar el resultado.
b) Si hemos simulado solo los ejes principales del movimiento, es momento de incorporar los ejes secundarios. Ello incluye el correspondiente accionamiento y su sistema de control. Quizás podamos "cortar y pegar" un componente anterior. Pero es muy probable que tengamos que redimensionar alguno de sus parámetros internos: tipo de motor, ganancias de control, etc.
c) Se recomienda añadir los ejes uno a uno, y no incluir uno nuevo hasta que no tengamos funcionando correctamente el anterior. Para ir testeando cada nuevo eje habrá que cambiar el movimiento de prueba, y ajustar la cinemática inversa correspondiente, y finalmente los parámetros del accionamiento controlado.
En nuestro ejemplo hemos añadiendo uno a uno los ejes restantes, del 3 al 6. Los accionamientos los hemos conseguido redimensionar a base de reducir la constante electromotriz (en V/rpm) en cada eje, ya que es una cadena serie en la que cada motor tiene sucesivamente menos par de carga. Los parámetros de los controladores se mantuvieron iguales.
Se generaron cambios en todos los ejes, de manera que pudiéramos ver la respuesta E/S de cada uno de ellos. En la figura de la derecha se ve un ejemplo en el caso del eje 5. La respuesta dinámica aún no se ha sintonizado, pero en todos los ejes es lo suficientemente aceptable como para poder pasar a siguientes estudios de diseño de la respuesta global de la máquina.
El video de la derecha reproduce el resultado de la simulación realizada. Se hace evidente que la oscilación de algunos ejes antes de alcanzar el permanente será de las primeras cosas que es necesario corregir afinando los sistemas de control.
irb120_completo_fase5a.aviB) Visualización en simulación
B) Visualización en simulación
Todas las variables que estamos calculando en la simulación es posible guardarlas en matlab para representarlas. Simscape permite también alguna visualización en tiempo de simulación.
El componente Waypoints Visuals ha sido adaptado de una demo de Mathworks, y permite representar nuestro 4 puntos en el espacio de trabajo, uniéndolos con una curva para visualizar mejor el recorrido que hará el robot. Para ello utiliza los parámetros x,y,z del script inicial.
También hemos añadido un suelo como ejemplo de elementos de visualización.
En el video de la derecha se reproduce la misma simulación con los elementos de visualización añadidos.
Para realizar otras visualizaciones de datos más sofisticadas habrá que recurrir a guardar las variables en archivos y leerlos para visualizarlos con matlab, que tiene múltiples herramientas para estos fines.
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