2.50
Hdl Handle:
http://hdl.handle.net/10757/576142
Title:
Sistema de control de un péndulo invertido
Authors:
Freyre, Ernesto
Publisher:
Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)
Issue Date:
6
URI:
http://hdl.handle.net/10757/576142
Abstract:
El estudio de los sistemas de control requiere de herramientas que permitan la comprobación práctica de la abundante teoría requerida por esta especialidad, estas herramientas de aprendizaje deben permitir la aplicación de conceptos de estabilidad, diseño de controlador, diseño del observador, y abarcar algunos de los más importantes aspectos del denominado control moderno. El sistema de control de péndulo invertido constituye uno de los más importantes y clásicos problemas de la Ingeniería de Control y de allí su utilidad como herramienta educativa. Se trata de un sistema inestable y no lineal; sobre el que se puede aplicar distintos algoritmos de control que permitan lograr la estabilidad del péndulo que va montado sobre un carro móvil donde se sujeta una faja y a través de esta se transmite la fuerza proporcionada por un motor de corriente continua. El propósito de esta investigación es diseñar e implementar el sistema de control mencionado con el fin de permitir su uso como módulo educativo donde el estudiante de los cursos de ingeniería de control y robótica pueda poner a prueba la efectividad del sistema de control diseñado e implementado y por otro lado pueda experimentar con diseños alternativos realizados con criterios distintos a los aquí planteados. Con el fin de alcanzar este objetivo, se ha diseñado los componentes mecánicos, electrónicos y de software, permitiendo así el conocimiento de las exigencias que cada uno de estos aspectos demanda en el diseño completo del sistema. Se ha hecho uso de herramientas de simulación para la comprobación de la fiabilidad y factibilidad de implementación del proyecto. Los aspectos teóricos de la investigación abarcan temas como el modelo de espacio de estados, discretización, estudio de la controlabilidad y observabilidad del sistema; modelamiento matemático de un sistema físico, identificación de parámetros del sistema, breve teoría del control óptimo y la construcción de un observador para estimar variables cuando no se dispone de transductores para medición directa. Por otro lado, ha sido de gran valor para el diseño del sistema de control el empleo de herramientas de simulación por software que permiten comprobar que la realización del control corresponderá a un resultado práctico o experimental cercano al ideal, al comprobar la tendencia del sistema a la estabilidad. Los resultados experimentales obtenidos con el empleo de las técnicas mencionadas se acercan al resultado teórico dentro de rangos aceptables, siendo la diferencia en resultados atribuible a varios aspectos, entre estos los más importantes son: obtención del modelo “exacto” del sistema, perturbaciones asociadas a vibraciones mecánicas no deseadas, no linealidades asociadas al motor-actuador.
Type:
info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
Rights:
info:eu-repo/semantics/openAccess
Language:
spa
Keywords:
Sistemas de control; Control automático; Péndulos; Ingeniería electrónica; Tesis

Full metadata record

DC FieldValue Language
dc.contributorOliden Martínez, Josées_PE
dc.contributor.authorFreyre, Ernestoes_PE
dc.date.accessioned2015-08-31T19:54:12Zes_PE
dc.date.available2015-08-31T19:54:12Zes_PE
dc.date.issued06/08/2015es_PE
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/10757/576142es_PE
dc.description.abstractEl estudio de los sistemas de control requiere de herramientas que permitan la comprobación práctica de la abundante teoría requerida por esta especialidad, estas herramientas de aprendizaje deben permitir la aplicación de conceptos de estabilidad, diseño de controlador, diseño del observador, y abarcar algunos de los más importantes aspectos del denominado control moderno. El sistema de control de péndulo invertido constituye uno de los más importantes y clásicos problemas de la Ingeniería de Control y de allí su utilidad como herramienta educativa. Se trata de un sistema inestable y no lineal; sobre el que se puede aplicar distintos algoritmos de control que permitan lograr la estabilidad del péndulo que va montado sobre un carro móvil donde se sujeta una faja y a través de esta se transmite la fuerza proporcionada por un motor de corriente continua. El propósito de esta investigación es diseñar e implementar el sistema de control mencionado con el fin de permitir su uso como módulo educativo donde el estudiante de los cursos de ingeniería de control y robótica pueda poner a prueba la efectividad del sistema de control diseñado e implementado y por otro lado pueda experimentar con diseños alternativos realizados con criterios distintos a los aquí planteados. Con el fin de alcanzar este objetivo, se ha diseñado los componentes mecánicos, electrónicos y de software, permitiendo así el conocimiento de las exigencias que cada uno de estos aspectos demanda en el diseño completo del sistema. Se ha hecho uso de herramientas de simulación para la comprobación de la fiabilidad y factibilidad de implementación del proyecto. Los aspectos teóricos de la investigación abarcan temas como el modelo de espacio de estados, discretización, estudio de la controlabilidad y observabilidad del sistema; modelamiento matemático de un sistema físico, identificación de parámetros del sistema, breve teoría del control óptimo y la construcción de un observador para estimar variables cuando no se dispone de transductores para medición directa. Por otro lado, ha sido de gran valor para el diseño del sistema de control el empleo de herramientas de simulación por software que permiten comprobar que la realización del control corresponderá a un resultado práctico o experimental cercano al ideal, al comprobar la tendencia del sistema a la estabilidad. Los resultados experimentales obtenidos con el empleo de las técnicas mencionadas se acercan al resultado teórico dentro de rangos aceptables, siendo la diferencia en resultados atribuible a varios aspectos, entre estos los más importantes son: obtención del modelo “exacto” del sistema, perturbaciones asociadas a vibraciones mecánicas no deseadas, no linealidades asociadas al motor-actuador.es_PE
dc.description.uriTesises_PE
dc.formatapplication/pdfes_PE
dc.formatapplication/mswordes_PE
dc.language.isospaes_PE
dc.publisherUniversidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)es_PE
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccesses_PE
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.sourceUniversidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)es_PE
dc.sourceRepositorio Académico UPCes_PE
dc.subjectSistemas de controles_PE
dc.subjectControl automáticoes_PE
dc.subjectPénduloses_PE
dc.subjectIngeniería electrónicaes_PE
dc.subjectTesises_PE
dc.titleSistema de control de un péndulo invertidoes_PE
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesises_PE
thesis.degree.grantorUniversidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC). Facultad de Ingenieríaes_PE
thesis.degree.levelLicenciaturaes_PE
thesis.degree.disciplineIngeniería Electrónicaes_PE
thesis.degree.nameIngeniero electrónicoes_PE
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