Diseño e implementación del control multivariable de un péndulo sobre carro con un grado de libertad

Introducción Un problema concreto con aplicación en la industria Mecánica Electrónica Control Automatización Física Informática

Proceso de traslado de cargas con gruas puente. Trasladar la carga con presición en el menor tiempo posible.

Pendulación de la carga Un cambio de velocidad del carro trae consigo una variación en el movimiento pendular de la carga

Soluciones al Problema Inmovilizar en forma mecánica la carga para que no pendule. Mover el carro a bajas aceleraciones. Comandar inteligentemente el carro observando el movimiento pendular que describe la carga. Otras. Costos y viabilidad de la solución

Control manual Contemplar el carro y la carga Pensar según la experiencia Comandar la grúa

Control Automático Medir y observar variables del proceso Generar actuaciones en base al conocimiento Actuar sobre el motor

Objetivos de este proyecto Adquirir experiencia en la programación en un sistema operativo en tiempo real. Diseñar e implementar un control automático y manual de la posición del péndulo. Diseñar y construir una maqueta económica que ponga de manifiesto el problema Desarrollar software para la adquisición, control y supervisión del péndulo.

Un Modelo ¿Por qué la necesidad de buscar un modelo? Simplicidad y complejidad. Robustez. Predicción. MODELO ENTRADAS SALIDAS PERTURBACION

Variables Relevantes La entrada es la fuerza aplicada al carro. Las salidas medidas son la posición del carro y del péndulo. Las velocidades del carro y del péndulo son variables internas no medidas.

MODELO Posición del carro Velocidad del carro Posición angular de la carga Velocidad angular de la carga

Modelo no lineal Planteando la ecuaciones de Newton parados en el carro y en la carga. Parámetros: M, m, ra, rc, g, L

Ajuste de parámetros GRUPO 1: parámetros medibles (m, M, L, g) GRUPO 2: ajustados en respuesta libre (ra, L) GRUPO 3: ajustados automáticamente aplicando actuación a la planta (rc, Ku).

Grupo 2