Control local en el Espacio de Estados para un Prototipo real de Péndulo invertido traslacional

State-space local control for a real prototype of a translational inverted pendulum

dc.creatorHerrera Sepúlveda, Lyda Vanessa
dc.creatorMelo Pinzón, Uriel Alberto
dc.creatorAlzate Castaño, Ricardo
dc.date2019-02-18T19:17:54Z
dc.date2019-02-18T19:17:54Z
dc.date2014-12-31
dc.date.accessioned2023-10-03T20:12:07Z
dc.date.available2023-10-03T20:12:07Z
dc.identifierHerrera Sepúlveda, L., Melo Pinzón, U., & Alzate Castaño, R. (2014). Control local en el espacio de estados para un prototipo real de péndulo invertido traslacional. INGE CUC, 10(2), 36 - 42. Recuperado a partir de https://revistascientificas.cuc.edu.co/ingecuc/article/view/488
dc.identifier0122-6517, 2382-4700 electrónico
dc.identifierhttp://hdl.handle.net/11323/2598
dc.identifier2382-4700
dc.identifierCorporación Universidad de la Costa
dc.identifier0122-6517
dc.identifierREDICUC - Repositorio CUC
dc.identifierhttps://repositorio.cuc.edu.co/
dc.identifier.urihttps://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/9174778
dc.descriptionEste 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.
dc.descriptionThis paper describes the restructuring of an inverted pendulum prototype in order to re-cover its functional capacity and perform local control to uphold pendulum’s arm upright position. Regarding control, state-feedback control feasibili-ty for the experimental prototype using a low-cost process device was studied. For this, the design and implementation of signal conditioning cir-cuitry for measurement, performance, and control devices was accomplished. An experimental proce-dure was performed to validate the mathematical model proposed for the system, and therefore, the state-feedback controller was designed based on this. State regulation towards zero was obtained on both simulations of the model and the experimental rig when trying to keep the vertical position of the pendulum. Ongoing tasks include the analysis of advanced state-space control techniques and con-siderations regarding nonlinearities in the model of the system
dc.formatapplication/pdf
dc.formatapplication/pdf
dc.languagespa
dc.publisherCorporación Universidad de la Costa
dc.relationINGE CUC; Vol. 10, Núm. 2 (2014)
dc.relationINGE CUC
dc.relationINGE CUC
dc.relation[1] G. Chong, Kiam Heong Ang, and Y. Li, “PID control system analysis, design, and technology”, IEEE Trans. Control Syst. Technol., vol. 13, n° 4, pp. 559-576, July 2005.
dc.relation[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.
dc.relation[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.
dc.relation[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.
dc.relation[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.
dc.relation[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.
dc.relation[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.
dc.relation[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.
dc.relation[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.
dc.relation[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.
dc.relation[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.
dc.relation[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.
dc.relation[13] Quanser®, Automation systems, 2014. [Online]. Available: http://www.quanser.com/
dc.relation[14] Feedback®, Automation systems, (2014). [Online]. Available: http://www.feedback-instruments.com/
dc.relation[15] Lab-Volt®, Automation systems, (2014). [Online]. Available: https://www.labvolt.com/
dc.relation[16] ECP Systems®, Automation systems, (2014). [Online]. Available: http://www.ecpsystems.com/
dc.relation[17] K. Passino, weLA B: Low-Cost Engineering Laboratoy Project, (2014). [Online]. Available: https://welab.engineering.osu.edu/
dc.relation[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.
dc.relation[19] K. Ogata, Modern Control Engineering, 5th ed. New York: Prentice Hall, 2009, p. 912.
dc.relation[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.
dc.relationINGE CUC
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rightshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.sourceINGE CUC
dc.sourcehttps://revistascientificas.cuc.edu.co/ingecuc/article/view/488
dc.subjectControl local
dc.subjectControl por realimentación de estados
dc.subjectMicrocontrolador arduino
dc.subjectPéndulo invertido traslacional
dc.subjectPrototipo experimental
dc.subjectArduino microcontroller
dc.subjectExperimental rig
dc.subjectLocal control
dc.subjectState-feedback control
dc.subjectTranslational inverted pendulum
dc.titleControl local en el Espacio de Estados para un Prototipo real de Péndulo invertido traslacional
dc.titleState-space local control for a real prototype of a translational inverted pendulum
dc.typeArtículo de revista
dc.typehttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501
dc.typeText
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/article
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.typehttp://purl.org/redcol/resource_type/ART
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersion
dc.typehttp://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aa


Este ítem pertenece a la siguiente institución