Implementación del control no lineal adaptativo en un péndulo de rueda de reacción PDF Download
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Author: César Augusto García Ramírez Publisher: ISBN: Category : Languages : es Pages : 0
Book Description
Introducción: El control es una de las disciplinas que en la actualidad tiene grandes ventajas y beneficios en muchos ámbitos de automatización, en las que permite optimizar los tiempos en la ejecución de una tarea específica en procesos industriales, y generando grandes aportes ante la creciente complejidad en los sistemas, con nuevas técnicas de control que permita supervisar procesos que involucran muchas variables. El aumento en el interés de la aplicación correcta de una técnica de control no lineal, el cual pueda solucionar el problema que se plantee, y que se ve reflejado a la hora de querer introducirla en un péndulo invertido, puesto que su principal problema o dificultad es lograr llevar al péndulo desde su posición inicial colgante hasta su posición invertida, y mantenerlo en ese punto final completamente estable, por tal motivo, no solo se debe elegir de manera adecuada un método no lineal para esta tarea, sino el lograr que este se pueda convertir a una técnica de control adaptativa. Muchas técnicas de control han sido propuestas teniendo en cuenta el modelo matemático del sistema, y a pesar de dar resultados satisfactorios, las incertidumbres causadas por el modelo, dificultan el diseño de un modelo determinístico, debido a esto, el control por planos deslizantes ha tomado gran fuerza en los últimos años, puesto que es un control de estructura variable, con realimentación no lineal y permite cambiar su estructura para poder conseguir los resultados deseados; además, es mucho menos sensible a perturbaciones y es ideal para usarse en planos sub-actuados...
Author: César Augusto García Ramírez Publisher: ISBN: Category : Languages : es Pages : 0
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Introducción: El control es una de las disciplinas que en la actualidad tiene grandes ventajas y beneficios en muchos ámbitos de automatización, en las que permite optimizar los tiempos en la ejecución de una tarea específica en procesos industriales, y generando grandes aportes ante la creciente complejidad en los sistemas, con nuevas técnicas de control que permita supervisar procesos que involucran muchas variables. El aumento en el interés de la aplicación correcta de una técnica de control no lineal, el cual pueda solucionar el problema que se plantee, y que se ve reflejado a la hora de querer introducirla en un péndulo invertido, puesto que su principal problema o dificultad es lograr llevar al péndulo desde su posición inicial colgante hasta su posición invertida, y mantenerlo en ese punto final completamente estable, por tal motivo, no solo se debe elegir de manera adecuada un método no lineal para esta tarea, sino el lograr que este se pueda convertir a una técnica de control adaptativa. Muchas técnicas de control han sido propuestas teniendo en cuenta el modelo matemático del sistema, y a pesar de dar resultados satisfactorios, las incertidumbres causadas por el modelo, dificultan el diseño de un modelo determinístico, debido a esto, el control por planos deslizantes ha tomado gran fuerza en los últimos años, puesto que es un control de estructura variable, con realimentación no lineal y permite cambiar su estructura para poder conseguir los resultados deseados; además, es mucho menos sensible a perturbaciones y es ideal para usarse en planos sub-actuados...
Author: Edilson Muñoz Muñoz Publisher: ISBN: Category : Languages : es Pages :
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Resumen: Este proyecto de grado tiene como objetivo implementar prototipo de control global para péndulo con rueda de reacción, que tendrá como fin dar equilibrio estabilidad a un vehículo. El diseño e implementación de un prototipo de control global para péndulo con rueda de reacción, aplicando estrategias de control, como es el seguimiento de trayectoria, el cual contiene un regulador lineal, un control no lineal y la planta. Con esta estrategia de control se podrá dar estabilización en un punto de equilibrio cero. El prototipo está compuesto por un pivote o varilla que gira libremente por uno de sus extremos mediante una articulación situada, el cual se mueve sobre un punto manejado por un motor DC. El diseño de los controladores se implementa sobre el prototipo construido con el fin de analizar las características del controlador y determinar las diferencias de los resultados obtenidos en la simulación.
Author: Edilson Muñoz Muñoz Publisher: ISBN: Category : Languages : es Pages : 0
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Resumen: Este trabajo de grado tiene como objetivo el diseño de control global para el péndulo con rueda de reacción que tendrá como fin el preámbulo de la implementación, que me permite ver la simulación del equilibrio de un vehículo. El diseño de control global para el péndulo con rueda de reacción, tendrá como fin la construcción del prototipo real, con el diseño de cada una de las piezas que se deben ensamblar. El prototipo está compuesto por un pivote o varilla que gira libremente por uno de sus extremos mediante una articulación situada, el cual se mueve sobre un punto. El diseño de los controladores se implementa sobre el prototipo construido con el fin de analizar las características del controlador y determinar las diferencias de los resultados obtenidos en la simulación.
Author: Víctor Daniel Correa Ramírez Publisher: ISBN: Category : Languages : es Pages :
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Resumen: En este trabajo se analiza el problema de control para el sistema conocido como Péndulo con Rueda de Reacción. Se requiere el uso de técnicas no lineales debido a que el sistema debe ser llevado de su punto de equilibrio estable (abajo) a la posición inestable (arriba o invertida), lo que implica la variación de los estados en grandes rangos de operación. En la práctica, el esfuerzo de control siempre está limitado a un rango definido por la etapa de potencia y el actuador, que en el caso analizado es un motor de corriente continua. Estos límites se deben considerar en el proceso de diseño, analizando los efectos de la saturación y los tiempos de establecimiento mínimos que se pueden lograr en la regulación o el seguimiento de una referencia. Inicialmente se describen las características del sistema y se desarrolla un modelo matemático como punto de partida para el diseño de controladores. El control por seguimiento de una referencia se propone desde dos enfoques: Una técnica analítica (linealización por realimentación) y una inteligente (control difuso). En cada capítulo se muestran de forma detallada el proceso de diseño y los resultados obtenidos al aplicar los controladores correspondientes. El enfoque de seguimiento de referencia se adopta como una posible solución a la incapacidad practica del motor de llevar el péndulo de forma directa a su posición invertida (por requerirse una señal de control muy por fuera de los límites). En el capítulo 1 se describe el sistema real del cual se dispone, se desarrolla un modelo usando la mecánica de LaGrange y se realiza una validación con la frecuencia de oscilación alrededor del punto de equilibrio estable. Posteriormente se propone un modelo simplificado del motor y se analizan los valores máximos de velocidad, voltaje y corriente...
Author: Álvaro Eduardo Vargas Cardona Publisher: ISBN: Category : Languages : es Pages :
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Introducción: La estabilización de péndulos invertidos es un campo de investigación del cual se desprenden diversos métodos y estrategias de control para crear soluciones ya sea en torno al área teórica o de aplicación. Usualmente, las fuerzas ejercidas sobre esta clase de sistemas se encuentran de forma traslacional y perpendiculares al eje de rotación o pivote teniendo en cuenta que los grados de libertad para el centro de gravedad del péndulo son reducidos; sin embargo, al momento de querer equilibrar dicho centro de gravedad usando un espacio tridimensional donde el punto de pivote permanece estático, la aplicación de fuerzas traslacionales no resulta efectiva, por lo cual surge la necesidad de crear un arreglo de movimientos rotativos capaces de llevar el sistema hacia un punto deseado. Al diseñar el sistema físico, se establecieron los tipos de componentes estáticos y generadores de trabajo con los cuales se realizó el modelo estructural simplificado del péndulo y la verificación de los espaciamientos del ensamblaje bajo el software CAD Solidworks. Luego, ya que se desea estabilizar un sistema cuyo movimiento depende únicamente de fuerzas rotacionales, el procedimiento siguiente constó de la formulación matemática del modelo de la planta utilizando un método convencional para hallar las ecuaciones de movimiento, teniendo únicamente como base el punto de equilibrio deseado, las fuerzas externas aplicadas y las coordenadas rotacionales de su propio centro de gravedad...
Author: Daniel J. Block Publisher: Morgan & Claypool Publishers ISBN: 1598291955 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 112
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This monograph describes the Reaction Wheel Pendulum, the newest inverted-pendulum-like device for control education and research. We discuss the history and background of the reaction wheel pendulum and other similar experimental devices. We develop mathematical models of the reaction wheel pendulum in depth, including linear and nonlinear models, and models of the sensors and actuators that are used for feedback control. We treat various aspects of the control problem, from linear control of themotor, to stabilization of the pendulum about an equilibrium configuration using linear control, to the nonlinear control problem of swingup control. We also discuss hybrid and switching control, which is useful for switching between the swingup and balance controllers. We also discuss important practical issues such as friction modeling and friction compensation, quantization of sensor signals, and saturation. This monograph can be used as a supplement for courses in feedback control at the undergraduate level, courses in mechatronics, or courses in linear and nonlinear state space control at the graduate level. It can also be used as a laboratory manual and as a reference for research in nonlinear control.
Author: Alex Poznyak Publisher: Elsevier ISBN: 0323898890 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 524
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Classical and Analytical Mechanics: Theory, Applied Examples, and Practice provides a bridge between the theory and practice related to mechanical, electrical, and electromechanical systems. It includes rigorous mathematical and physical explanations while maintaining an interdisciplinary engineering focus. Applied problems and exercises in mechanical, mechatronic, aerospace, electrical, and control engineering are included throughout and the book provides detailed techniques for designing models of different robotic, electrical, defense, and aerospace systems. The book starts with multiple chapters covering kinematics before moving onto coverage of dynamics and non-inertial and variable mass systems. Euler’s dynamic equations and dynamic Lagrange equations are covered next with subsequent chapters discussing topics such as equilibrium and stability, oscillation analysis, linear systems, Hamiltonian formalism, and the Hamilton-Jacobi equation. The book concludes with a chapter outlining various electromechanical models that readers can implement and adapt themselves. Bridges theory and practice by providing readers techniques for solving common problems through mechanical, electrical, and electromechanical models alongside the underlying theoretical foundations Describes variable mass, non-inertial systems, dynamic Euler’s equations, gyroscopes, and other related topics Includes a broad offering of practical examples, problems, and exercises across an array of engineering disciplines
Author: Rafael Martínez-Guerra Publisher: Springer ISBN: 9783030620967 Category : Science Languages : en Pages : 192
Book Description
This book is about algebraic and differential methods, as well as fractional calculus, applied to diagnose and reject faults in nonlinear systems, which are of integer or fractional order. This represents an extension of a very important and widely studied problem in control theory, namely fault diagnosis and rejection (using differential algebraic approaches), to systems presenting fractional dynamics, i.e. systems whose dynamics are represented by derivatives and integrals of non-integer order. The authors offer a thorough overview devoted to fault diagnosis and fault-tolerant control applied to fractional-order and integer-order dynamical systems, and they introduce new methodologies for control and observation described by fractional and integer models, together with successful simulations and real-time applications. The basic concepts and tools of mathematics required to understand the methodologies proposed are all clearly introduced and explained. Consequently, the book is useful as supplementary reading in courses of applied mathematics and nonlinear control theory. This book is meant for engineers, mathematicians, physicists and, in general, to researchers and postgraduate students in diverse areas who have a minimum knowledge of calculus. It also contains advanced topics for researchers and professionals interested in the area of states and faults estimation.
Author: César Augusto García Ramírez
Author: César Augusto García Ramírez
Author: Edilson Muñoz Muñoz
Author: Edilson Muñoz Muñoz
Author: Víctor Daniel Correa Ramírez
Author: Álvaro Eduardo Vargas Cardona
Author: Aldo P. Carrizo Polanco
Author: Daniel J. Block
Author: United States. Bureau of Labor Statistics
Author: Alex Poznyak
Author: Rafael Martínez-Guerra