Modelado de grúa viajera

Modelado de grúa viajera

Resumen- En el presente trabajo se realiza un estudio de la grúa viajera, iniciando por la importancia de este mecanismo en la industria e investigaciones que se han desarrollado en distintos centros educativos. Siguiendo con una descripción de los subsistemas que conforman la grúa viajera y del modelo matemático por medio de las ecuaciones de Lagrange representadas en variables de estado que rigen el sistema, para finalmente analizar la simulación del modelo de la grúa realizada en el programa Simulink de matlab, en donde fueron modificadas las condiciones de entrada al sistema para observar sus repercusiones en las variables de salida.

Palabras claves- Grúa, modelo.

INTRODUCCIÓN

La grúa con el transcurso del tiempo ha sido un sistema bastante usado a nivel industrial por la utilidad en el transporte de material pesado dentro de un área determinada, disminuyendo costos y tiempo con respecto si fueran personas las que operaran las cargas. Dependiendo de su requerimiento (puertos terrestres, marítimos, en la construcción, en la compañías manufactureras, etc) existen varios tipos de grúas, en las que se resaltan las grúas viajeras, tipo pórtico, de pared, hidráulica y trepadoras, que difieren unas de las otras en las cargas que soporta y en las condiciones ambientales donde trabaja. La importancia de dicho mecanismo en los sectores en donde su labor es de valor

ha motivado el estudio en problemas que dificultan su operación, como las oscilaciones de la carga durante el transporte, arrojando resultados que han permitido mejorar y optimizar su desempeño; pero para propósitos del curso en este estudio se centrará en las variables de salida correspondiente a la posición, posición angular (theta), velocidad y velocidad angular (omega).

ESTADO DEL ARTE

En las últimas décadas varios grupos de investigación de las distintas universidades del continente se han visto motivado a desarrollar estudios sobre el control de las grúa, a continuación se resaltan algunos de ellos.

En [1] se realiza el control cinemático de un puente grúa de tres ejes por medio de la aplicación de Técnicas de Control Inteligente basadas en Algoritmos Genéticos y Redes Neuronales.

En [2] se desarrolla la simulación del control de posición de una grúa viajera de un eje, mediante el control vectorial de un motor de inducción.

MODELO DE LA GRÚA VIAJERA

La grúa viajera cumple la función de transportar cargas pesadas. Funciona de la siguiente forma: un equipo eléctrico llamado carro soporta un malacate que se mueve verticalmente subiendo y bajando el material, este carro se mueve a lo largo de una viga denominada puente, que a su vez es soportada por dos estructuras metálicas. El sistema como conjunto forma una estructura que se mueve tridimensionalmente de tres grados de libertad.

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