Control local en el espacio de estados para un prototipo real de péndulo invertido traslacional
Palabras clave:
control local, control por realimentación de estados, microcontrolador arduino, péndulo invertido traslacional, prototipo experimentalResumen
Este artículo aborda la readecuación de un prototipo de laboratorio para péndulo invertido traslacional, buscando recobrar su capacidad funcional y ejercer control local para mantener erguido el brazo del péndulo. En términos de control, el problema que se va a resolver será la viabilidad de una técnica de control por realimentación de estados en el prototipo experimental empleando un dispositivo de proceso de bajo costo. Se realizó por tanto, el diseño y la implementación de circuitos para el acondicionamiento de señales entre los dispositivos de medida, actuación y control. Se diseñó e implementó una estrategia de control por realimentación de estados en un microcontrolador Arduino Mega. Los resultados de simulación predicen la regulación del estado, que posteriormente fue corroborada de manera experimental con el prototipo de laboratorio. Actividades complementarias incluyen el análisis de técnicas avanzadas de control sobre el sistema, al igual que la inclusión de términos de no-linealidad en los modelos.
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[2] F. Padula and A. Visioli, “Tuning rules for optimal PID and fractional-order PID controllers”, J. Process Control, vol. 21, n° 1, pp. 69-81, Jan. 2011.
[3] J. A. Romero, R. Sanchis, and P. Balaguer, “PI and PID auto-tuning procedure based on simplified single parameter optimization”, J. Process Control, vol. 21, n° 6, pp. 840-851, July 2011.
[4] M. U. Draz, M. S. Ali, M. Majeed, U. Ejaz, and U. Izhar, “Segway electric vehicle”, in 2012 International Conference of Robotics and Artificial Intelligence, 2012, pp. 34-39.
[5] T. Kuwata, M. Tanaka, M. Wada, T. Umetani, and M. Ito, “Localization of Segway RMP”, in SICE Annual Conference (SICE), 2011, pp. 1675-1680.
[6] H.-W. Lee, S.-W. Ryu, and J. Lee, “Optimal posture of Mobile Inverted Pendulum using a single gyroscope and tilt sensor”, in ICCAS-SICE, 2009, pp. 865-870.
[7] M. Rohmanuddin, E. M. Budi, and R. Purnama, “Design of horizontal seismic sensor with spherical inverted pendulum and magnetic levitation”, in 2011 2nd International Conference on Instrumentation Control and Automation, 2011, pp. 200-204.
[8] J. Yi, N. Yubazaki and K. Hirota, “Upswing and stabilization control of inverted pendulum system based on the SIR Ms dynamically connected fuzzy inference model”, Fuzzy Sets Syst., vol. 122, n° 1, pp. 139-152, Aug. 2001.
[9] J.J. Wang, “Stabilization and tracking control of X-Z inverted pendulum with sliding-mode control”, ISA Trans., vol. 51, n° 6, pp. 763-70, Nov. 2012.
[10] M. Bettayeb, C. Boussalem, R. Mansouri, and U. M. Al- Saggaf, “Stabilization of an inverted pendulum-cart system by fractional PI-state feedback”, ISA Trans., vol. 53, n° 2, pp. 508-16, March 2014.
[11] E. Vinodh Kumar and J. Jerome, “Robust LQR Controller Design for Stabilizing and Trajectory Tracking of Inverted Pendulum”, Procedia Eng., vol. 64, pp. 169-178, Jan. 2013.
[12] Z. Li and Y. Zhang, “Robust adaptive motion/force control for wheeled inverted pendulums”, Automatica, vol. 46, n° 8, pp. 1346-1353, Aug. 2010.
[13] Quanser®, Automation systems, 2014. [Online]. Available: http://www.quanser.com/
[14] Feedback®, Automation systems, (2014). [Online]. Available: http://www.feedback-instruments.com/
[15] Lab-Volt®, Automation systems, (2014). [Online]. Available: https://www.labvolt.com/
[16] ECP Systems®, Automation systems, (2014). [Online]. Available: http://www.ecpsystems.com/
[17] K. Passino, weLA B: Low-Cost Engineering Laboratoy Project, (2014). [Online]. Available: https://welab.engineering.osu.edu/
[18] O. Ortiz y E. Marin, “Control mediante lógica Fuzzy De un péndulo invertido”, B.Sc. thesis, School of Mech. Eng.Univ. Ind. de Santander, Bucaramanga (Santander), 2005.
[19] K. Ogata, Modern Control Engineering, 5th ed. New York: Prentice Hall, 2009, p. 912.
[20] L. Herrera, U. Melo, “Control en Espacio de Estados para un Prototipo Real de Péndulo Invertido,” B.Sc. thesis, School of Elect. Eng. Univ. Ind. de Santander, Bucaramanga (Santander), 2013.
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