Dynamic Modelling of an Orientable Solar Panel System as a 2-DOF Manipulator

• Javier Roldán Mckinley ^[2] ; Andrés Fernández Pizarro ^[3] ; Jaison Beltrán González ^[1]
  1. [1] Universidad del Atlántico (Colombia)

     Universidad del Atlántico (Colombia)

     Colombia

     
  2. [2] CSP Tubos 360 Company, Colombia
  3. [3] Navarro Tovar S.A.S, Colombia

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• Localización: Scientia et Technica, ISSN 0122-1701, Vol. 24, Nº. 2, 2019, págs. 212-217
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Modelado Dinámico de un Sistema Solar de Panel Orientable como un Manipulador de 2 Grados de Libertad
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• Resumen
  • español

    El principio de Lagrange es usado para derivar la ecuación dinámica de un Sistema Solar de Panel Solar Orientable (OSPS por sus siglas en inglés de Orientable Solar Panel System).

    Previo a la formulación dinámica, el análisis cinemático de facilitó mediante la consideración del sistema como un manipulador serial de cadena abierta de dos grados de libertad con dos juntas de revoluta. Los parámetros Denavit-Hartenberg permitieron encontrar la matriz de transformación para relacionar el panel solar con la tierra o bastidor. Luego, la formulación existente acerca de dinámica para manipuladores seriales fue aplicada ala sistema solar con panel orientable. El modelo dinámico explícito fue usado para construir un bloque de Simulink. Otra planta fue creada en SimMechanics. Luego, el desempeño de ambas plantas ante un mismo controlador PID fue comparado para un movimiento típico del sistema solar de panel orientable. Los resultados mostraron concordancia para ambos casos, sugiriendo que el modelo dinámico es adecuado para futuras simulaciones e implementación.

  • English

    Lagrange principle is used to derive the dynamic equation of an Orientable Solar Panel System-OSPS. Prior to the dynamic formulation, the OSPS kinematic analysis was eased by considering the system as a 2 degrees-of-freedom open-loop serial manipulator with perpendicular revolute joints. Denavit-Hartenberg parameters let finding the transformation matrix to relate the solar panel with the fixed element was stated. Then, existing formulation about dynamics for serial manipulators was adapted to the OSPS. The explicit dynamic model was used to build a Simunlink block. Another plant was created in SimMechanics. Then, performance of both plants when using the same PID controller were compared for a typical movement of the OSPS system. Results showed agreement for both cases, suggesting that the dynamic model is suitable for further simulations and implementation.