Diseño e implementación de un sistema de péndulo invertido para la enseñanza de conceptos de control en ingeniería, a través del método de variables de estado

En este documento se desarrolla un prototipo funcional tipo péndulo invertido de trayectoria circular, el cual es aportado por el Grupo de Investigación IDEAS de la Universidad Distrital como herramienta para la enseñanza en el área de sistemas de control. Se presentan las ecuaciones que representan...

Full description

Autores:
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2015
Institución:
Universidad Distrital Francisco José de Caldas
Repositorio:
RIUD: repositorio U. Distrital
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repository.udistrital.edu.co:11349/2740
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/11349/2740
Palabra clave:
Péndulo invertido
Identificación de sistemas
Variables de estado
Controladores difusos
Ingeniería electrónica - Tesis y disertaciones académicas
Péndulo invertido
Variables de estado
Controladores de tráfico difuso
Inverted pendulum
System identification
Estate variables
Fuzzy controllers
Rights
License
Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional
Description
Summary:En este documento se desarrolla un prototipo funcional tipo péndulo invertido de trayectoria circular, el cual es aportado por el Grupo de Investigación IDEAS de la Universidad Distrital como herramienta para la enseñanza en el área de sistemas de control. Se presentan las ecuaciones que representan la dinámica del sistema, así como el diseño para la implementación tanto electrónica como mecánica del prototipo, la selección de los componentes y materiales a usar para la misma. También, se presenta la caracterización de los sensores y actuadores del sistema, y la caracterización de la planta, la cual se lleva a cabo por medio de la optimización de los parámetros físicos calculados que modelan el comportamiento del sistema, comparando las variables del modelo de simulación y los datos obtenidos de la implementación del sistema. De igual forma, se presentan los resultados de las estimaciones realizadas, que corresponden al modelo dinámico del prototipo implementado. Se describe el diseño de un controlador por la técnica de variables de estado y el diseño de controladores difusos tipo 1 y tipo 2, de esta manera, se crean guías de laboratorio para el trabajo con el prototipo en el área y un manual de usuario, mantenimiento y reparación del mismo.