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...
- 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
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- 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
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- Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional
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Design and implementation of an inverted pendulum system for teaching engineering concepts control, through the method of state variables |
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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. |
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Ovalle Martínez, Diana MarcelaDuquino Sánchez, Angela Paola2016-05-25T18:59:57Z2016-05-25T18:59:57Z2015-11-11http://hdl.handle.net/11349/2740En 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.In this work, we develop a functional prototype of a circular path inverted pendulum. The work has been done as a part of a research project by the researching group IDEAS at Universidad Distrital as a tool for teaching control concepts in the engineering programs. We present the system design and implementation, together with the selection of components and materials to build it. We also present the system dynamics, its linearization and parameters stimation. We describe some controllers design for the prototype, which includes state feedback, type-1 and type-2 fuzzy and CBR interval type-2 fuzzy controllers, and in order to improve the fuzzy controllers performance all their parameters where optimized. Finally, we created a manual, which includes procedures for system maintenance and reparation, and laboratory manuals, where we defined some objectives for the students to achive and, separed from that, the instructor can also count on the expected results of the experiments.Centro de Investigaciones y Desarrollo Científico de la Universidad Distrital Francisco José de CaldaspdfspaAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacionalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/Abierto (Texto Completo)http://purl.org/coar/access_right/c_abf2Péndulo invertidoIdentificación de sistemasVariables de estadoControladores difusosIngeniería electrónica - Tesis y disertaciones académicasPéndulo invertidoVariables de estadoControladores de tráfico difusoInverted pendulumSystem identificationEstate variablesFuzzy controllersDiseño e implementación de un sistema de péndulo invertido para la enseñanza de conceptos de control en ingeniería, a través del método de variables de estadoDesign and implementation of an inverted pendulum system for teaching engineering concepts control, through the method of state variablesinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTHUMBNAILDuquinoSanchezAngelaPaola2015.pdf.jpgDuquinoSanchezAngelaPaola2015.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg6074http://repository.udistrital.edu.co/bitstream/11349/2740/8/DuquinoSanchezAngelaPaola2015.pdf.jpgcf9bb6aab116e9a277f2069d227d63d8MD58open accessDuquinoSanchezAngelaPaolaAnexo-1.pdf.jpgDuquinoSanchezAngelaPaolaAnexo-1.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg9292http://repository.udistrital.edu.co/bitstream/11349/2740/9/DuquinoSanchezAngelaPaolaAnexo-1.pdf.jpg7c290facac813a899266374b37744105MD59open accessDuquinoSanchezAngelaPaolaAnexo-2.pdf.jpgDuquinoSanchezAngelaPaolaAnexo-2.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg9004http://repository.udistrital.edu.co/bitstream/11349/2740/10/DuquinoSanchezAngelaPaolaAnexo-2.pdf.jpg19db36da464ea111588eb978ca7a4f1eMD510open 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