Control de Posicionamiento de un cuerpo esférico sobre una plataforma móvil

JUAN DAVID NÚÑEZ LÓPEZJUAN DAVID NÚÑEZ LÓPEZ

Asesor: Asesor: HENRY O. SARMIENTO M.HENRY O. SARMIENTO M.

Control de posicionamiento de un cuerpo esférico sobre una

plataforma móvil

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

•Sistema no-lineal e inestable

•No identificable•Controladores adecuados•Comprobación del control

OBJETIVO GENERALControlar la posición de un cuerpo esférico sobre una plataforma móvil.

Objetivos Específicos•Modelar•Diseñar•Simular•Comprobar

ALCANCES• Sistema Modelado y linealizado• Representación del sistema en

F.T y en E.E• Diseño de los Controladores• Simulaciones• Control del sistema real

LIMITANTES•Económicas

•Ambientales Mecánicas

MODELAMIENTO MATEMÁTICO DEL SISTEMA-2da Ley Newton

LINEALIZACIÓN-Series de Taylor

REPRESENTACIÓN

LAZO ABIERTO

RESPUESTA

DISEÑO DE CONTROLADORES

• Controlador PD. Asignación de Polos.

• Control por Realimentación de Estados. Asignación de Polos.

CONDICIONES DESEADAS

CONTROLADOR PD

CONTROLADOR PD

CONTROLADOR PD

CONTROLADOR POR REALIMENTACIÓN DE ESTADOS

CONTROLADOR POR REALIMENTACIÓN DE ESTADOS

CONTROLADOR POR REALIMENTACIÓN DE ESTADOS

CONTROLADOR POR REALIMENTACIÓN DE ESTADOS

CONTROLADOR POR REALIMENTACIÓN DE ESTADOS

SERVOSISTEMA TIPO 1

SERVOSISTEMA TIPO 1

RESPUESTA

COMPARACIÓN

SISTEMA REAL

CONTROLADOR PD

Respuesta PD

Respuesta PD

SERVOSISTEMA TIPO 1 CON OBSERVADOR DE ESTADOS

SERVOSISTEMA TIPO 1 CON OBSERVADOR DE ESTADOS

SERVOSISTEMA TIPO 1 CON OBSERVADOR DE ESTADOS

SERVOSISTEMA TIPO 1 CON OBSERVADOR DE ESTADOS

Controlador

Observador

Mejor Respuesta

CONCLUSIONES• Modelamiento fue suficiente• Al linealizar se reduce el rango de

operación• Según simulación, ambos controles

son igual de eficientes (IE)• Sistema estable con error en estado

estable de aprox. 8% y Sp del 15% (Real)

CONCLUSIONES• Mejor respuesta del sistema con 2,6

s en ts y 0,5% en Sp• El servosistema tipo1, adecuado

para sistemas con integrador• Al no tomar en cuenta en el

modelamiento los demás elementos, las condiciones reales cambiaron

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS• Cupic, G. (2011). Implementacija nelinearnih algoritama upravljanja platformom sdva stupnja slobode,

(Implementación de un algoritmo para el control no lineal de una plataforma con dos grados de libertad). Zagreb.

• Fabregas, E. (2013). Plataformas Interactivas de experimentación Virtual y Remota: Aplicaciones de Control y Robótica. Madrid.

• Fernandez, A. (2013). Diseño e implementación de sistemas de control de tiempo real mediante herramientas de generación automática de código. Final de Carrera, 1-8.

• Keshmiri, M., Jahromi, A., Mohebbi, A., Amoozgar, M., & Xie, W. F. (2012). Modeling and control of ball and beam system using model based and non-model based control approaches. International Journal on smart sensing and intelligent systems, 22.

• Nokhbeh, M., & Khashabi, D. (2011). Modelling and Control of Ball-Plate System (Modelamiento y control del sistema bola-plato). Amirkabir.

• Obando, O., & Romero, H. (2010). Desarrollo de un sistema Ball and Beam, para implementar estrategias de control mediante Labview. Bucaramanga.

• Ogata, K. (2003). Ingenieria de Control Moderna Cuarta Edición. Madrid: Pearson educación.

• Young, H., & Freedman, R. (2009). Física Universitaria XXII edición Vol 1. México: Pearson Educaión.

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Muchas gracias por la atención

prestada