Modeling and fuzzy FOPID controller tuned by PSO for pneumatic positioning system

A pneumatic cylinder system is believed to be extremely nonlinear and sensitive to nonlinearities, which makes it challenging to establish precise position control of the actuator. The current research is aimed at reducing the overshoot in the response of a double-acting pneumatic actuator, namely, the IPA positioning system’s reaction time. The pneumatic system was modeled using an autoregressive with exogenous input (ARX) model structure, and the control strategy was implemented using a fuzzy fractional order proportional integral derivative (fuzzy FOPID) employing the particle swarm optimization (PSO) algorithm. This approach was used to determine the optimal controller parameters. A comparison study has been conducted to prove the advantages of utilizing a PSO fuzzy FOPID controller over PSO fuzzy PID. The controller tuning algorithm was validated and tested using a pneumatic actuator system in both simulation and real environments. From the standpoint of time-domain performance metrics, such as rising time (tr), settling time (ts), and overshoot (OS%), the PSO fuzzy FOPID controller outperforms the PSO Fuzzy PID controller in terms of dynamic performance

Manipulador aéreo con brazos antropomórficos de articulaciones flexibles

[Resumen] Este artículo presenta el primer robot manipulador aéreo con dos brazos antropomórficos diseñado para aplicarse en tareas de inspección y mantenimiento en entornos industriales de difícil acceso para operarios humanos. El robot consiste en una plataforma aérea multirrotor equipada con dos brazos antropomórficos ultraligeros, así como el sistema de control integrado de la plataforma y los brazos. Una de las principales características del manipulador es la flexibilidad mecánica proporcionada en todas las articulaciones, lo que aumenta la seguridad en las interacciones físicas con el entorno y la protección del propio robot. Para ello se ha introducido un compacto y simple mecanismo de transmisión por muelle entre el eje del servo y el enlace de salida. La estructura en aluminio de los brazos ha sido cuidadosamente diseñada de forma que los actuadores estén aislados frente a cargas radiales y axiales que los puedan dañar. El manipulador desarrollado ha sido validado a través de experimentos en base fija y en pruebas de vuelo en exteriores.Ministerio de Economía y Competitividad; DPI2014-5983-C2-1-