Diseño e implementación para un sistema de viga y bola utilizando un controlador con observador de estados de orden reducido (2016)
En este trabajo se presenta el diseño de una planta inestable de tipo bola y viga, utilizando como controlador un observador de estados de orden reducido, para implementar el controlador es necesario garantizar una rápida velocidad de logre estabilizar la bola en el punto de referencia deseado. El trabajo inicia con el desarrollo e implementación del prototipo realizando la descripción de cada uno de los elementos que la comprende, desde la parte mecánica como la parte electrónica, finalizando con su funcionamiento detallado. Una vez elaborado el prototipo en óptimas condiciones el paso a seguir es obtener un modelo aproximado del sistema que permita diseñar los controladores, al ser una planta inestable no se puede identificar por métodos paramétricos o no paramétricos, debido a esto se procede a encontrar un modelo por medio de leyes físicas fundamentada esta teoría en las ecuaciones de Euler LaGrange, de esta manera asegurar que el modelo resultante es válido e iniciar el proceso de adaptar la planta, generando parámetros los cuales deben garantizar una buena ejecución del control en el sistema por medio de la ley de control. Luego se procede a diseñar las controladores, para el trabajo se utilizó un observador de estados de orden reducido con la intensión de proponer un controlador avanzado no visto durante el programa académico, estimando de forma permanente el error del sistema y su estabilización, luego de obtener la estabilización del sistema, se procede a implementar un controlador clásico conocido como PID, ambos desarrollados en el software LabView®, donde se desarrolla la parte de control contemplando una interfaz gráfica para obtener la respuesta en tiempo real y permitir la manipulación del sistema. Por último se procede a comparar los controladores por medio de las métricas del error con el fin de obtener un resultado sobre la respuesta y el esfuerzo de control de cada controlador sobre la planta prototipo.