/ SIMULACIÓN Figura 1. Esquema del modelo completo. IK4-Tekniker ha desarrollado un modelo teórico que simula sin embargo, existe la posibilidad de adaptarlo a casos espe- conjuntamente la dinámica de la estructura, accionamientos ciales. La salida de este bloque es el par del motor que se y lazos de control de una máquina-herramienta. Primera- introduce en el bloque de accionamiento. mente se describe el modelo realizado y, seguidamente, se validará mediante dos aplicaciones diferentes. 2.2 Accionamientos Se emplean unos modelos dinámicos de varios grados de libertad para los accionamientos desarrollados por IK4- 2. Descripción del modelo Tekniker [2]. Existen modelos para los tres tipos de accio- namientos más habituales: husillo giratorio, tuerca giratoria La Figura 1 muestra un esquema del modelo realizado inte- y piñón-cremallera. Estos se han realizado empleando grando el control los accionamientos y la estructura de la modelos de parámetros concentrados, donde se obtiene las máquina a analizar. El modelo se ha integrado en un entorno matrices de masa y rigidez a partir de las ecuaciones de Matlab/Simulink. Para analizar el comportamiento teórico de energía o Lagrangianas. Los datos de entrada de estos una máquina se puede estudiar su respuesta frente a una modelos serán las geometrías, masas, inercias y rigideces consigna y/o frente a perturbaciones externas (fuerzas de de los elementos del accionamiento (casi todos los datos se corte y rozamiento). En el caso de querer analizar el compor- obtienen de los catálogos). Con las matrices de masa [M] y tamiento de la máquina ante una trayectoria real, se puede rigidez [K] se obtiene un sistema de espacio estado que se obtener la misma a partir de ficheros de código G y alimentar implementa en el modelo global. Como ejemplo, en la el modelo con ella. A continuación se describe cada bloque siguiente figura se pueden observar los grados de libertad del modelo por separado. que se han considerado en el caso del husillo giratorio. A este bloque le llega la señal de salida del bloque de control 2.1 Control (Par del motor) y se obtienen las fuerzas transmitidas a la Consigna CONTROL ACCIONAMIENTOS Fuerzas ESTRUCTURA Perturbaciones externas Modelo matemático Fuerzas de corte Mediciones motor Encoders Vibraciones Mediciones de regla El bloque de control diseñado contiene los lazos habituales estructura. en aplicaciones motion control: un lazo de posición propor- cional (P) y un lazo de velocidad proporciona-integral (PI). 2.3 Estructura El lazo de corriente se considera ideal. Además de esto, La parte estructural se modeliza usando los resultados existe la posibilidad de activar el feedforward tanto de velo- obtenidos en el cálculo realizado mediante elementos finitos cidad como de aceleración. Este es un algoritmo general, (MEF), en los puntos de interacción con el bloque de accio- Figura 2. Grados de libertad considerados en al caso de un husillo giratorio. FEM / 27