Modelado y control de un nuevo sistema bola viga con levitación magnética

En este artículo se presenta el modelado matemático y control de un nuevo sistema bola viga con levitación magnética. El sistema propuesto, es una combinación de un sistema de levitación magnética de un grado de libertad y un sistema bola viga convencional. De está manera, el sistema resultante es n...

Full description

Autores:
Naranjo Pérez, Freddy
Moriano, Pablo
Tipo de recurso:
Article of journal
Fecha de publicación:
2012
Institución:
Universidad Autónoma de Occidente
Repositorio:
RED: Repositorio Educativo Digital UAO
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:red.uao.edu.co:10614/12104
Acceso en línea:
http://red.uao.edu.co//handle/10614/12104
http://dx.doi.org/10.1016/j.riai.2012.05.008
Palabra clave:
Sistema bola viga
Levitación magnética
Control por ganancias programadas
Control por modos deslizantes
Ball and beam system
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Gain schedulingcontrol
Sliding mode control
Rights
openAccess
License
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description En este artículo se presenta el modelado matemático y control de un nuevo sistema bola viga con levitación magnética. El sistema propuesto, es una combinación de un sistema de levitación magnética de un grado de libertad y un sistema bola viga convencional. De está manera, el sistema resultante es no lineal y subactuado, el cual presenta características que resultan desafiantes desde el punto de vista de control para su uso como banco de pruebas en un laboratorio. El modelo dinámico del sistema es obtenido utilizando el método de Lagrange. Los algoritmos de control no lineal de ganancias programadas y modos deslizantes son utilizados para estabilizar el sistema en simulaciones y pruebas reales
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Los algoritmos de control no lineal de ganancias programadas y modos deslizantes son utilizados para estabilizar el sistema en simulaciones y pruebas realesThis paper shows the mathematical model and control of anew ball and beam system with magnetic levitation. The pro-posed system is a combination between the magnetic levitationsystem of one degree of freedom and the conventional ball andbeam system. The given system is nonlinear and under actua-te showing interesting characteristics from the control point of. view for using it in a control lab. The dynamic model of thesystem is obtained based on the Lagrange’s method. The algo-rithms of gain scheduling and sliding mode are used to stabilizethe system in simulations and in the labapplication/pdf10 páginasspaElsevierRevista Iberoamericana de Automática e Informática industrial. 9(3), 2012; p.p. 249-25825832499Naranjo Pérez, F., Moriano, P. (2012). Modelado y control de un nuevo sistema bola viga con levitación magnética. Revista Iberoamericana de Automática e Informática industrial. 9 (3), 249-258. http://red.uao.edu.co//handle/10614/12104Revista Iberoamericana de Automática e Informática industrialEspinosa, U., Aceves, A., Vega, A., Carvajal, C., 1995. Sistema de levitación´ magnética controlado con lógica difusa y control cl ´ asico. Reporte interno ´ del LEA-DGI del ITESM-CEMGreen, S. A., Hirsch, R. S., Craig, K. C., 1995. Magnetic levitation device as teaching aid for mechatronics at rensselaer. Proc. ASME Dynamic Syst. and Control División 57 (2), 1047–1052Hirschorn, R. M., 2002. Incremental sliding mode control of the ball and beam. IEEE Trans. on Automatic Control 47 (10)Hurley, W. G., Wolfle, W. H., 1997. Electromagnetic design of a magnetic suspension system. IEEE Trans. Educ. 40 (2), 124–130Jalili-Kharaajoo, M., Tousi, M. M., Bagherzadeh, H., Ashari, A. E., 2003. Sliding mode control of voltage-controlled magnetic levitation systems. In: Proceedings of IEEE Conference on Control ApplicationsKim, Y. C., Kim, K. H., 1994. Gain scheduled control of magnetic suspension system. In: Proceedings of the American Control ConferenceLiu, Z., Yu, F., Wang, Z., 2009. Application of sliding mode control to design of the inverted pendulum application of sliding mode control to design of the inverted pendulum control system. In: The Ninth International Conference on Electronic Measurement & Instruments.Moriano, P., Burgos, E., 2008. Diseño, construcción y control de un sistema bola viga con levitación magnética. Pontificia Universidad JaverianaOllervides, J., Santibáñez, V., Llama, M., Dzul, A., 2010. Aplicación de control borroso a un sistema de suspensión magnética: Comparación experimental. Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial 7 (3), 63–71Ramírez, G. K. T., 2002. Diseño, construcción y control de una plataforma de levitación magnética. Master’s thesis, Departamento de ingeniería eléctrica sección de mecatrónica, centro de investigación y de estudios avanzados del instituto politécnico nacional, MéxicoSantos, L. D., Simas, H., Rodrigues, A., 1999. Inexpensive apparatus for control laboratory experiments using advanced control methodologies. In: Proceedings of the 38th conference on decision and control.Shamma, J., Athans, M., 1990. Analysis of gain scheduled control for nonlinear plants. IEEE Trans. on Automatic Control 35 (8)Sira Ramírez, H., 2000. On the control of the ball and beam system: A trajectory planning approach. In: Proc. IEEE Conf. Decisión and Control. pp.4042–4047.Xie, J., Xu, X., Xie, K., 2008. Modeling and simulation of the inverted pedulum based on granular hybrid system. 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