Control de orden fraccionario aplicado a un eslabón blando basado en origami

Abstract

Este trabajo presenta el desarrollo de un controlador robusto para un prototipo de robot blando basado en origami, actuado mediante un sistema de tendón y un motor de corriente continua de bajo coste. Debido a la limitada calidad de este tipo de actuadores, se requiere una estrategia de control capaz de mitigar los problemas de saturación y ruido. En este trabajo, se proponen un controlador robusto de orden fraccionario y un algoritmo anti-windup, obteniendo unos resultados muy competitivos, comparables a cualquier sistema de mayor precisión. Se diseñan dos controladores: uno de orden entero y otro de orden fraccionario, que se optimizan mediante métodos de ajuste en la frecuencia y la respuesta en el tiempo. Los resultados de las simulaciones y pruebas experimentales muestran que el controlador fraccionario con anti-windup mejora significativamente la robustez y el rendimiento del sistema, especialmente frente a perturbaciones externas y variaciones en las cargas.