Diseño y control de un sistema balancín con motor y hélice de bajo costo
Resumen
El presente trabajo es acerca del diseño y construcción de un banco de prueba conocido como sistema balancín. Así como de la implementación de una ley de control proporcional, integral, derivativa (PID) para la estabilización de dicho sistema. El banco de pruebas consta de dos barras (una horizontal y una vertical) ancladas entre sí a modo de balancín con un grado de libertad. Con el fin de manipular la posición angular de la barra horizontal se instaló un motor con hélice a modo de actuador. Para la construcción del banco, se utilizaron materiales de bajo costo y relativa accesibilidad. El sensor para medir la posición angular es un potenciómetro colocado sobre el eje rotacional que funciona como divisor de tensión proporcionando un voltaje acorde al movimiento. Por otro lado, la estabilización del sistema se logra mediante la aplicación de una ley de control PID sintonizada mediante el método de asignación de polos. El control se implementó utilizando la herramienta LabVIEW, mientras que para la adquisición de datos se empleó una tarjeta NI MyRIO.
Descargas
Citas
Ballesteros, M., Río, A. D., 2013. Control de Posición de un balancín con Arduino.
Barreno, Y. S., 2015. Diseño, construcción e implementación de banco de pruebas para sistemas de control implementando PID.
Bolton, W., 2001. Ingeniería de control, segunda Edition.
Cordero, E., 2016. Diseño y construcción de un prototipo de sistema motor- hélice-balancín.
D., Y. H., Freedman, R. A., 2009. Física universitaria Volumen 1, décimo segunda Edition.
Medina, J. L., 2008. La automatización en la ingeniería química, primera Edition.
Morari, D. E. R. M., Skogestad, S., 1986. PID Controller Design, Internal Model Control.
Ogata, K., 2010. Ingeniería de control moderna, quinta Edition. Ortega, A. B., 2011. Prototipo virtual de un rehabilitador de tobillo.
Pérez M. A., Pérez, A., Pérez, E., 2008. Introducción a sistemas de control y modelo matemático para sistemas lineales invariantes en el tiempo.
Skogestad, S., 2003. Simple analytic rules for model reduction and PID controller tuning.
Tippens, P. E., 2007. Física conceptos y aplicaciones, séptima Edition.