Titulo:
Diseño e implementación de controlador PID y red de adelanto para control de ángulo en un balancín aerodinámico
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Sumario:
El propósito de este informe es explicar el proceso de diseño e implementación de un controlador PID con red de adelanto para controlar el ángulo de inclinación de un balancín aerodinámico. Se realiza la construcción del modelo matemático de la planta y se hace una identificación experimental de los parámetros físicos y eléctricos que caracterizan la planta. Con la linealización del modelo alrededor un punto de operación definido, se obtiene la función de transferencia del sistema, la cual se valida por medio de simulaciones en MATLAB ®- Simulink. Con ello se diseña el controlador PID y una red de adelanto teniendo en cuenta requerimientos de desempeño y robustez. A continuación, se realiza la construcción física de la planta y se implement... Ver más
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2023-03-03
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Revista Mutis - 2023
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0.
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Diseño e implementación de controlador PID y red de adelanto para control de ángulo en un balancín aerodinámico Design and Implementation of a PID Controller and a Lead Network to Control the Angle of an Aerodynamic Rocker El propósito de este informe es explicar el proceso de diseño e implementación de un controlador PID con red de adelanto para controlar el ángulo de inclinación de un balancín aerodinámico. Se realiza la construcción del modelo matemático de la planta y se hace una identificación experimental de los parámetros físicos y eléctricos que caracterizan la planta. Con la linealización del modelo alrededor un punto de operación definido, se obtiene la función de transferencia del sistema, la cual se valida por medio de simulaciones en MATLAB ®- Simulink. Con ello se diseña el controlador PID y una red de adelanto teniendo en cuenta requerimientos de desempeño y robustez. A continuación, se realiza la construcción física de la planta y se implementa el sistema de control en un microcontrolador PIC18 de la marca Microchip®. Por último, se realizan pruebas a la implementación física para verificar el desempeño y robustez obtenidos. Como resultado, se obtiene un controlador que a nivel de implementación es rápido, tiene buen seguimiento a un amplio rango de referencias, rechaza perturbaciones y presenta robustez ante los cambios de la planta. Se concluye que la implementación en el microcontrolador propuesto es exitosa y se invita a que se experimente con este proyecto de formas diferente. The purpose of this report is to explain the design and implementation process of a PID controller with a lead network to control the tilt angle of an aerodynamic rocker. For this, the mathematical model of the plant was built and the physical and electrical parameters that characterize the plant were identified experimentally. By linearizing the model around a defined operating point, the transfer function of the system was obtained, which was validated by means of simulations in MATLAB®-Simulink. With this, the PID controller and the lead network were designed considering the performance and robustness requirements. Subsequently, the plant was physically built, and the control system was implemented in a Microchip® brand PIC18 microcontroller. Finally, tests were carried out on the physical implementation to verify the performance and robustness attained. As a result, a controller was obtained whose implementation is fast, has a good follow-up to a wide range of references, rejects disturbances, and is robust to changes in the plant. It is concluded that the implementation in the proposed microcontroller was successful and other researchers are invited to experiment with this project in different ways. Diaz García , Juan David Prieto Jiménez, Daniel Esteban Blanco Cañón, Robin Alfonso linealización lugar de las raíces margen de fase controlador PIC18F4550 Engineering Linearization Root locus Phase margin Controller PIC18F4550 13 2 Núm. 2 , Año 2023 : Dossier. XI congreso CIIMA Artículo de revista Journal article 2023-03-03T00:00:00Z 2023-03-03T00:00:00Z 2023-03-03 application/pdf Universidad de Bogotá Jorge Tadeo Lozano Revista Mutis 2256-1498 https://revistas.utadeo.edu.co/index.php/mutis/article/view/diseno-implementacion-controlador-pid-red-adelanto-control-angulo 10.21789/22561498.2020 https://doi.org/10.21789/22561498.2020 spa https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 Revista Mutis - 2023 Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0. 1 26 AMS (2018). AS5600 Product Document. ams OSRAM Group. https://ams.com/documents/20143/36005/AS5600_DS000365_5-00.pdf Microchip (2016). PIC18F4550 microchip datasheet. https://ww1.microchip.com/downloads/en/devicedoc/39632c.pdf Ramos, G. (2022). Notas de Clase de Control. Departamento de Ingeniería Mecánica y Mecatrónica. Facultad de Ingeniería. Universidad Nacional de Colombia. https://revistas.utadeo.edu.co/index.php/mutis/article/download/diseno-implementacion-controlador-pid-red-adelanto-control-angulo/2052 info:eu-repo/semantics/article http://purl.org/coar/resource_type/c_6501 info:eu-repo/semantics/publishedVersion http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85 info:eu-repo/semantics/openAccess http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 Text Publication |
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El propósito de este informe es explicar el proceso de diseño e implementación de un controlador PID con red de adelanto para controlar el ángulo de inclinación de un balancín aerodinámico. Se realiza la construcción del modelo matemático de la planta y se hace una identificación experimental de los parámetros físicos y eléctricos que caracterizan la planta. Con la linealización del modelo alrededor un punto de operación definido, se obtiene la función de transferencia del sistema, la cual se valida por medio de simulaciones en MATLAB ®- Simulink. Con ello se diseña el controlador PID y una red de adelanto teniendo en cuenta requerimientos de desempeño y robustez. A continuación, se realiza la construcción física de la planta y se implementa el sistema de control en un microcontrolador PIC18 de la marca Microchip®. Por último, se realizan pruebas a la implementación física para verificar el desempeño y robustez obtenidos. Como resultado, se obtiene un controlador que a nivel de implementación es rápido, tiene buen seguimiento a un amplio rango de referencias, rechaza perturbaciones y presenta robustez ante los cambios de la planta. Se concluye que la implementación en el microcontrolador propuesto es exitosa y se invita a que se experimente con este proyecto de formas diferente.
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