%0 Journal Article 
%A Ramírez Martínez, Guillermo
%T Estudio comparativo de actuadores SMA vs motor DC. : diseño y construcción de una plataforma de pruebas
%D 2012
%U http://hdl.handle.net/10317/2336
%X Se pretende realizar un estudio de los materiales SMA usándolos como actuadores.
Para ello, primero se llevará a cabo un estudio de este tipo de materiales, para
después construir una plataforma independiente de pruebas donde se puedan realizar
experimentos que permitan conocer mejor las características de comportamiento
como actuadores de este tipo de materiales. Los pasos que se seguirán, se describen a
continuación:
1. Primero se llevará a cabo un estudio exhaustivo de estos materiales para
conocer cuáles son sus principales características de funcionamiento. Entre
estas características se encuentran sus valores térmicos, así como los valores
eléctricos recomendables para los que su funcionamiento como actuador sea
el adecuado, como por ejemplo la máxima tensión a la que se les podrá
someter. Se contrastarán los valores suministrados por el fabricante, teniendo
en cuenta que el uso de estos materiales es experimental, para evitar
problemas. Se obtendrán también sus valores mecánicos, por lo que se
diseñarán diferentes experimentos para conocer estos parámetros.
2. Para poder realizar estos experimentos, se diseñarán circuitos de
acondicionamiento de señal con los que poder accionar a los distintos
materiales SMA utilizados. Para diseñar los circuitos, se tendrán que tener en
cuenta las características eléctricas de estos. Se necesitarán también circuitos
de control con los que poder controlar los circuitos de acondicionamiento, así
como programas informáticos para usarlos en el control de los SMA.
3. Después de conocer las principales características de los materiales, se diseñará
una plataforma de pruebas que permita realizar experimentos con estos. Antes
de conseguir una plataforma definitiva, se probarán varios diseños para
comprobar el tipo de movimiento, el rango de trabajo, las técnicas de
instalación, las dimensiones de la plataforma así como la mejor manera de
instalar los SMA. Con esto, se pretende conseguir un diseño lo más adecuado
posible de manera que se puedan realizar diferentes pruebas que permitan
enfrentar el comportamiento de los SMA frente a un motor de corriente
continua (a partir de ahora motor DC). Para conseguir esto, la plataforma de
pruebas diseñada tiene que poder albergar la instalación tanto del cable SMA
que se use para las pruebas, como el motor DC utilizado, así como un sistema
que permita recoger los datos de los experimentos tanto de uno como de otro,
para esto se utilizarán los circuitos mencionados en el anterior punto. La
plataforma tiene que ser independiente, es decir, debe de poder trabajar sin tener que estar enganchada a la corriente eléctrica, de esta manera se
conseguirá más libertad a la hora de trabajar.
4. Una vez que se tenga la plataforma de pruebas definitiva, se pasará a realizar
los experimentos que enfrenten a los materiales SMA con el motor DC. Para
llevar a cabo esta comparación, se procederá a realizar un control de posición
tanto con los SMA como con el motor DC. Para esto se hará uso de un
potenciómetro que proporcionará una salida con la que podremos realizar las
pruebas de control que permitan hacer las comparaciones oportunas entre
SMA y motor DC. Después de registrar los resultados de los experimentos, se
obtendrá un modelo de cada sistema, tanto para el SMA como para el motor
DC. Una vez que se obtengan estos modelos de sistema, se realizarán una serie
de simulaciones con estos modelos para obtener los parámetros de ajuste del
controlador.
5. Con estos parámetros de ajuste del controlador y la plataforma de pruebas, se
procederá ahora a realizar unas pruebas de control de posición partiendo de
los parámetros obtenidos en las simulaciones. Con estas pruebas sobre la
plataforma, se obtendrá una sintonización de los controladores más fina. Con
estas pruebas finales, se realizará un estudio comparativo entre el control de
posición de los SMA y el motor DC. Finalmente y después de obtener los
resultados finales de los experimentos de control en la plataforma final, se
obtendrán unas conclusiones finales comparativas sobre la capacidad y las
distintas características de control que tienen los SMA frente a las del motor DC
bajo las condiciones en las que se han probado. Estas conclusiones irán
acompañadas de gráficas explicativas.
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