Estudio de un modelo de robot con auto balanceo
In this undergraduate project a self-balancing robot system is studied. The study has two parts: a simulation of the dynamical behavior of the robot with several controllers and a prototype implementation. For the simulation, a number of controllers were developed and tested using a non-linear and a...
- Autores:
-
Vargas Méndez, Juan Sebastián
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2021
- Institución:
- Universidad de los Andes
- Repositorio:
- Séneca: repositorio Uniandes
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/51626
- Acceso en línea:
- http://hdl.handle.net/1992/51626
- Palabra clave:
- Robots móviles
Sistemas de control de robots
Robótica
Control H2
Ingeniería
- Rights
- openAccess
- License
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Al consultar y hacer uso de este recurso, está aceptando las condiciones de uso establecidas por los autores.https://repositorio.uniandes.edu.co/static/pdf/aceptacion_uso_es.pdfinfo:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Rodríguez Herrera, Carlos Francisco63638f97-4774-42df-991e-7914bb94c9dc400Vargas Méndez, Juan Sebastiánc6a4fc16-2e78-4f29-be5d-83230ec4cbee5002021-08-10T18:34:56Z2021-08-10T18:34:56Z2021http://hdl.handle.net/1992/5162623476.pdfinstname:Universidad de los Andesreponame:Repositorio Institucional Sénecarepourl:https://repositorio.uniandes.edu.co/In this undergraduate project a self-balancing robot system is studied. The study has two parts: a simulation of the dynamical behavior of the robot with several controllers and a prototype implementation. For the simulation, a number of controllers were developed and tested using a non-linear and a linearized model of the robot. The controllers are based on the state feedback theory, and they consider incrementally realistic situations, such as access to states, reconstruction of state, partial state feedback among others. Their performance is analyzed using various input signals and comparing their transient efficiency and the required control effort. Lastly, the design of a real prototype based on the model is presented, and a controller selected from the simulations was implemented and tested to examine its ability in keeping the prototype in equilibrium.En este trabajo de grado se estudia un sistema de robot con auto balanceo. El estudio se compone de dos partes: una simulación del comportamiento dinámico del robot con diversos controladores y la implementación de un prototipo. Para la simulación, un número de controladores fueron desarrollados y ensayados haciendo uso de un modelo no lineal y un modelo linealizado del robot. Los controladores están basados en la teoría de state feedback, y consideran situaciones realistas, como el acceso a los estados del sistema, la reconstrucción de estado y la realimentación de estados parcial, entre otras. Su desempeño es analizado empleando varias señales de entrada y comparando su eficiencia transiente, así como la fuerza de control requerida. Finalmente, se presenta el diseño de un prototipo real basado en el modelo y se implementa un controlador seleccionado de las simulaciones, para luego ser ensayado para examinar su habilidad en mantener el prototipo en equilibrio.Ingeniero MecánicoPregrado43 hojasapplication/pdfspaUniversidad de los AndesIngeniería MecánicaFacultad de IngenieríaDepartamento de Ingeniería MecánicaEstudio de un modelo de robot con auto balanceoTrabajo de grado - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Texthttp://purl.org/redcol/resource_type/TPRobots móvilesSistemas de control de robotsRobóticaControl H2Ingeniería201715313PublicationTHUMBNAIL23476.pdf.jpg23476.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg6292https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/1e5b5aa4-82e7-4792-ae85-2d9c2c8d39d3/download6a362556f4e4c30e4cd3cf3248808c42MD55TEXT23476.pdf.txt23476.pdf.txtExtracted texttext/plain45955https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/e16b2b1e-aed7-4044-8085-7a9488cf50e7/downloadeff3a3e1a12ba5f84d63c5e1e2a02181MD54ORIGINAL23476.pdfapplication/pdf2124322https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/da5ea165-1ce9-4d49-ac7f-d93cfc928b43/download97156d520cf6f9fb958c466cfbafeacfMD511992/51626oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/516262023-10-10 17:13:44.682https://repositorio.uniandes.edu.co/static/pdf/aceptacion_uso_es.pdfopen.accesshttps://repositorio.uniandes.edu.coRepositorio institucional Sénecaadminrepositorio@uniandes.edu.co |
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In this undergraduate project a self-balancing robot system is studied. The study has two parts: a simulation of the dynamical behavior of the robot with several controllers and a prototype implementation. For the simulation, a number of controllers were developed and tested using a non-linear and a linearized model of the robot. The controllers are based on the state feedback theory, and they consider incrementally realistic situations, such as access to states, reconstruction of state, partial state feedback among others. Their performance is analyzed using various input signals and comparing their transient efficiency and the required control effort. Lastly, the design of a real prototype based on the model is presented, and a controller selected from the simulations was implemented and tested to examine its ability in keeping the prototype in equilibrium. |
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