Control del ángulo de una tuneladora (Leire y Esti)
Una tuneladora, T.B.M. (del inglés Tunnel Boring Machine) o minador a sección completa es una máquina capaz de excavar túneles a sección completa, a la vez que colabora en la colocación de un sostenimiento si este es necesario, ya sea en forma provisional o definitiva.
Si cogemos el ejemplo del túnel de debajo del canal ingles desde Francia Gran Bretaña las maquinas que se utilizaron fueron dos tuneladoras (como en la imagen) cada una empezando a realizar el túnel desde cada uno de los extremos de este hasta que se juntaron en el centro. Para realizar con exactitud la unión de estas en mitad del canal, un sistema de seguimiento láser mantenía las maquinas perfectamente alineadas.
Ahora vamos a ver como podemos controlar el ángulo de perforación de estas maquinas mediante la teoría aprendida en clase.
Los elementos que hemos utilizado para realizar el modelo de control de la maquina tuneladora son:
Ganancia K: Elemento que contraresta el efecto de las perturbaciones en la maquina
Perturbación D(s): Efecto de la carga sobre la maquina, piedras, rocas del camino.
Maquina taladradora G(s): Función de transferencia de la maquina taladradora
Salida Y(s): Ángulo real del recorrido de la maquina taladradora
Con estos elementos formaremos el modelo de control de la maquina tuneladora:
La ecuación de salida del sistema es:
Para reducir el efecto de la perturbación se desea fijar la ganancia a un valor superior a 10 (unidades).
Luego comenzamos dándole el valor K = 20:
Disminuimos este valor para que la oscilación en la búsqueda del ángulo sea menor, así con un valor K = 50 obtenemos:
Y por ultimo reducimos este valor otra vez para ver que opción seria mejor, teniendo con K = 100:
Conclusiones:
- En este caso lo que nos interesa es que la tuneladora encuentre el ángulo deseado lo antes posible luego nos quedaríamos con la opción de K = 20 ya que aunque es la opción que menor precisión tiene es la opción que mas rápido alcanza el ángulo deseado, es decir, una situación de estabilidad.





















