Mostrar el registro sencillo del ítem
Diseño E Implementación De Un Péndulo Invertido Operado Por Matlab Para Clases Prácticas De Control En Los Laboratorios De Electrónica Itfip
| dc.contributor.advisor | Bernate Palomar, Oscar Ancizar | |
| dc.contributor.author | Rondón Oyuela, Juan Pablo | |
| dc.contributor.author | Vivas Zea, Marco Antonio | |
| dc.contributor.author | Moscoso Peña, Cristóbal | |
| dc.date.accessioned | 2021-11-25T23:01:39Z | |
| dc.date.available | 2021-11-25T23:01:39Z | |
| dc.date.issued | 2018 | |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.itfip.edu.co/handle/itfip/124 | |
| dc.description | Tesis en Pasta Encuadernada de color azul y CD R | spa |
| dc.description.abstract | El presente proyecto de grado se desarrolló de manera grupal con el fin de investigar, diseñar e implementar un dispositivo que les permita a estudiantes y profesores mejorar el entorno educativo de manera que se puedan llevar conceptos teóricos de control a la práctica, de manera sencilla, eficaz y concisa. De esta manera se busca mejorar el entorno educativo para que a su vez optimice la calidad de los estudiantes y el interés por el área de control en general. Lo que se optó por desarrollar, fue una planta de péndulo invertido controlada a través de Matlab, específicamente en su utilidad simulink, de manera que a través de un microcontrolador Atmega 2560, se pudiese hacer la adquisición y procesamiento de datos de la planta. Para poder realizar varias pruebas de identificación y control, se empleó una metodología de investigación aplicada en donde los conceptos obtenidos, se emplearon en el diseño e implementación del dispositivo y específicamente se desgloso el objetivo general en diversos objetivos específicos, los cuales buscan dar como resultado final el prototipo funcional, estos pasos van desde identificar la mejor estrategia de control, identificación y el desarrollo de guías didácticas para que los estudiantes y profesores interactúen con el dispositivo y así se le pueda dar el mejor provecho al mismo. | spa |
| dc.description.tableofcontents | INTRODUCCIÓN 14 1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 15 1.1 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA 15 1.2 DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA 15 2. JUSTIFICACIÓN 16 3. OBJETIVOS 17 3.1 OBJETIVO GENERAL 17 3.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS 17 4. MARCOS DE REFERENCIA 18 4.1 MARCO CONCEPTUAL 18 • SENSOR 18 • SISTEMA EMBEBIDO 18 • ARDUINO 19 • ENCODER INCREMETAL 19 • PÉNDULO INVERTIDO 20 • MATLAB 20 • SIMULINK 21 • DRIVER DE POTENCIA (PUENTE H) 21 • FUENTE DE VOLTAJE DC SWITCHEADA 22 • SISTEMAS DE CONTROL 22 4.2 MARCO TEORICO 23 • TIPOS DE PENDULO INVERTIDO 23 • SISTEMAS DE CONTROL EN LAZO ABIERTO 25 • SISTEMAS DE CONTROL EN LAZO CERRADO 26 • CLASIFICACIÓN DE SISTEMAS DE CONTROL EN LAZO CERRADO 26 • SISTEMA DE CONTROL LINEAL EN COMPARACIÓN CON SISTEMA DE CONTROL NO LINEAL 27 • SISTEMAS DE CONTROL VARIANTES EN EL TIEMPO EN COMPARACIÓN CON SISTEMAS DE CONTROL INVARIANTES EN EL TIEMPO 27 • SISTEMAS DE CONTROL EN TIEMPO CONTINUO 28 • SISTEMAS DE CONTROL EN TIEMPO DISCRETO 28 • ESTRATEGIAS DE CONTROL 29 • SINTONIZACIÓN DE CONTROLADORES PID 29 • IDENTIFICACIÓN DE SISTEMAS DINAMICOS 29 5. ESTADO DEL ARTE 31 6. DISEÑO METODOLOGICO 35 7. DESCRIPCIÓN DEL HARDWARE EMPLEADO 36 7.1 DRIVER MODULO PUENTE H 43A BTS7960 36 7.2 ARDUINO MEGA 2560 37 7.3 FUENTE DE VOLTAJE SWITCHEADA DE 12V 20A 38 7.4 ENCONDER 39 8. DESCRIPCIÓN DEL SOFTWARE 41 8.1 IDE DE ARDUINO 41 8.2 MATLAB Y SIMULINK 41 9. DESCRIPCIÓN TECNICA DE LA PLANTA DE PENDULO INVERTIDO 44 10. ACONDICIONAMIENTO DE SEÑAL DEL TRANSDUCTOR ELECTROMECANICO DE POSICIÓN ANGULAR DEL PENDULO INVERTIDO 47 11. MANEJO DE LA POTENCIA PARA EL CONTROL DEL PENDULO INVERTIDO 50 12. DESCRIPCIÓN ESTRATEGIA DE IDENTIFICACIÓN EN SIMULINK 54 13. DISEÑOE E IMPLEMENTACIÓN DE LA ESTRATEGIA DE CONTROL PID 84 14. MODIFICACIONES A LA FORMA DE IDENTIFICAR E IMPLEMENTAR EL CONTROLADOR PARA OBTENER MEJORES RESULTADOS 93 14.1 ACONDICIONAMIENTO Y PROGRAMACIÓN DE ENCODER OMRON E6B2-CWZ3E 94 14.2 PROCEDIMIENTO PARA IDENTIFICAR MODELO DINAMICO DE LA PLANTA DE PENDULO INVERTIDO UTILIZANDO SISTEMA EMBEBIDO 96 • CODIGO DE GENERACIÓN DE ONDA CUADRADA 97 • CODIGO DE CAPTURA DE DATOS PARA IDENTIFICACIÓN EN MATLAB 98 • PRUEBA 1 101 • PRUEBA 2 104 • PRUEBA 3 106 • PRUEBA 4. 108 • PRUEBA 5 110 14.3 PROCEDIMIENTO PARA DISEÑAR, SINTONIZAR E IMPLEMENTAR CONTROLADOR EN SISTEMA EMBEBIDO 114 • DISEÑO, SINTONIZACIÓN E IMPLEMENTACIÓN DE CONTROLADOR MODELO MATEMATICO PRUEBA 1. 114 • DISEÑO, SINTONIZACIÓN E IMPLEMENTACIÓN DE CONTROLADOR MODELO MATEMATICO PRUEBA 2. 123 • DISEÑO, SINTONIZACIÓN E IMPLEMENTACIÓN DE CONTROLADOR MODELO MATEMATICO PRUEBA 3. 125 • DISEÑO, SINTONIZACIÓN E IMPLEMENTACIÓN DE CONTROLADOR MODELO MATEMATICO PRUEBA 4. 127 • DISEÑO, SINTONIZACIÓN E IMPLEMENTACIÓN DE CONTROLADOR MODELO MATEMATICO PRUEBA 5. 139 14.4 INTERFAZ PARA CAPTURAR DATOS EN MATLAB. 141 14.5 DIFERENCIAS RESPECTO A LO DESARROLLADO CON SIMULINK DIRECTAMENTE 143 14.6 LECCIONES A APRENDER SOBRE EL TRABAJO EN GENERAL CON UN PENDULO INVERTIDO 145 15. ANALISIS DE RESULTADOS 147 16. CONCLUSIONES 149 17. BIBLIOGRAFIA 154 18. WEBGRAFIA 157 19. ANEXOS 158 • INTRODUCCIÓN 158 • OBJETIVOS 158 • COMPETENCIAS 158 • SABERES A DESARROLLAR 159 • MATERIALES 159 • ACTIVIDADES A DESARROLLAR 159 • EVALUACIÓN DE RESULTADOS 166 • INTRODUCCIÓN 166 • OBJETIVOS 166 • COMPETENCIAS 166 • SABERES A DESARROLLAR 167 • MATERIALES 167 • ACTIVIDADES A DESARROLLAR 168 • EVALUACIÓN DE RESULTADOS 170 • INTRODUCCIÓN 170 • OBJETIVOS 170 • COMPETENCIAS 171 • SABERES A DESARROLLAR 171 • MATERIALES 171 • ACTIVIDADES A DESARROLLAR 171 • SINTONIZACIÓN DE CONTROLADORES PID A PARTIR DE LOS DATOS DE IDENTIFICACIÓN CAPTURADOS CON ARDUINO 173 • EVALUACIÓN DE RESULTADOS 174 • INTRODUCCIÓN 174 • OBJETIVOS 174 • COMPETENCIAS 174 • SABERES A DESARROLLAR 175 • MATERIALES 175 • ACTIVIDADES A DESARROLLAR 175 • EVALUACIÓN DE RESULTADOS 178 • INTRODUCCIÓN 178 • OBJETIVOS 179 • COMPETENCIAS 179 • SABERES A DESARROLLAR 179 • MATERIALES 180 • ACTIVIDADES A DESARROLLAR 180 • EVALUACIÓN DE RESULTADOS 184 • INTRODUCCIÓN 185 • OBJETIVOS 186 • COMPETENCIAS 186 • SABERES A DESARROLLAR 186 • MATERIALES 186 • ACTIVIDADES A DESARROLLAR 187 • EVALUACIÓN DE RESULTADOS 191 | spa |
| dc.format.extent | Un tomo de 193 Paginas y CD R | spa |
| dc.format.mimetype | application/msword | spa |
| dc.publisher | INSTITUCION DE EDUCACION SUPERIOR “ITFIP” | spa |
| dc.subject.classification | 30-014 R55d | |
| dc.title | Diseño E Implementación De Un Péndulo Invertido Operado Por Matlab Para Clases Prácticas De Control En Los Laboratorios De Electrónica Itfip | spa |
| dc.type | Trabajo de grado - Pregrado | spa |
| dc.description.degreelevel | Pregrado | spa |
| dc.description.degreename | Ingeniero(a) Electronica | spa |
| dc.publisher.faculty | Facultad De Ingeniería Y Ciencias Agro-Industriales | spa |
| dc.publisher.place | Espinal - Tolima | spa |
| dc.publisher.program | Ingeniería Electronica | spa |
| dc.relation.references | • RONDÓN OYUELA JUAN PABLO, Linealización, acondicionamiento de señales y pruebas de funcionamiento de sensores de temperatura, pH, flujo y oxígeno para el prototipo de proceso de producción de acondicionadores de suelo en el Itfip e implementación del sistema de potencia para los motores de bombeo, oxigenación y agitación de la planta de producción Pág. 20, año 2017. | spa |
| dc.relation.references | • ASTUDILLO VIGOYA Alejandro CONTROL DEL PENDULO INVERTIDO SIMPLE -UV EN REGIMEN DE PEQUEÑA SEÑAL Pág. 15. Tomado de: http://bibliotecadigital.univalle.edu.co/bitstream/10893/9092/1/CB-0527819.pdf Año:2015. | spa |
| dc.relation.references | • SILVA Jaime, PROBABILIDAD Y ESTADISTICA Pág. 1 Tomado de: https://s3.amazonaws.com/academia.edu.documents/35412177/proyecto.cristian.silva.edwin.morocho.pdf?AWSAccessKeyId=AKIAIWOWYYGZ2Y53UL3A&Expires=1542950496&Signature=xMdOAwC7X22P%2BNaZ5gVLr%2Boz2lw%3D&response-content-disposition=inline%3B%20filename%3DPROBABILIDAD_Y_ESTADISTICA.pdf. | spa |
| dc.relation.references | • ASTUDILLO VIGOYA Alejandro CONTROL DEL PENDULO INVERTIDO SIMPLE -UV EN REGIMEN DE PEQUEÑA SEÑAL Pág. 16-17. Tomado de: http://bibliotecadigital.univalle.edu.co/bitstream/10893/9092/1/CB-0527819.pdf Año 2015 | spa |
| dc.relation.references | • Benjamín C. Puo, SISTEMAS DE CONTROL AUTOMATICO, Pago. 39, editorial Prentice Hall Hispanoamérica S.A, año 1996, tomado de: http://dspace.ucbscz.edu.bo/dspace/bitstream/123456789/4853/1/1818.pdf. | spa |
| dc.relation.references | • Benjamín C. Puo, SISTEMAS DE CONTROL AUTOMATICO, Pág. 40, editorial Prentice Hall Hispanoamérica S.A, año 1996, tomado de: http://dspace.ucbscz.edu.bo/dspace/bitstream/123456789/4853/1/1818.pdf. | spa |
| dc.relation.references | • CABRERA ESTRADA, Juan Carlos. ROSERO BARCENAS, Fredy Andrés. Universidad de Nariño DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE SISTEMAS DE CONTROL DE POSICIÓN CON ACTUADORES ELECTROMECÁNICOS EN PLANTAS DIDÁCTICAS. Pág. 15, Tomado de: https://docplayer.es/78432323-Diseno-e-implementacion-de-sistemas-de-control-de-posicion-con-actuadores-electromecanicos-en-plantas-didacticas.html Año 2015. | spa |
| dc.relation.references | • ARIZA Héctor David, GARCIA Jesús David, Universidad Pedagógica Nacional de Bogotá, DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN PÉNDULO INVERTIDO DOBLE LINEAL SOBRE BASE MÓVIL COMO MATERIAL DE APOYO DIDÁCTICO PARA EL ÁREA DE CONTROL 3 EN LA LICENCIATURA EN ELECTRÓNICA DE LA UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA NACIONAL Pág. 3,14, 35 Tomado de: http://upnblib.pedagogica.edu.co/bitstream/handle/20.500.12209/2008/TE-20587.pdf?sequence=1&isAllowed=y Año: 2017. | spa |
| dc.relation.references | • JUNICHI SUGAYA Yuzuru Ohba, TOSHIYUKI Kanmachi. Dept. of General Engineering National Institute of Technology, Sendai College Sendai Miyagi, JAPAN y el Dept. of Electrical Engineering National Institute of Technology, Ishikawa College Tsubata Kahoku-gun Ishikawa, JAPAN. SIMULATION OF STANDING UPRIGHT CONTROL OF AN INVERTED PENDULUM USING INERTIA ROTOR AND THE SWING TYPE INVERTED PENDULUM FOR ENGINEERING EDUCATION, Pag. 1. Tomado de: https://ieeexplore.ieee.org/document/8250436/ Año: 2017. | spa |
| dc.relation.references | • BAKARÁCˇ Peter, KALÚZ Martin, CIRKA L’uboš, Institute of Information Engineering, Automation and Mathematics Slovak University of Technology in Bratislava, DESIGN AND DEVELOPMENT OF A LOW-COST INVERTED PENDULUM FOR CONTROL EDUCATION, Pag 1-6. Tomado de: https://ieeexplore.ieee.org/document/7976247 Año: 2017. | spa |
| dc.rights.accessrights | info:eu-repo/semantics/closedAccess | spa |
| dc.type.coar | http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f | spa |
| dc.type.coarversion | http://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aa | spa |
| dc.type.content | Text | spa |
| dc.type.driver | info:eu-repo/semantics/bachelorThesis | spa |
| dc.type.version | info:eu-repo/semantics/acceptedVersion | spa |
| dc.rights.coar | http://purl.org/coar/access_right/c_14cb | spa |