Este documento describe el modelado y control de posicionamiento de un cuerpo esférico sobre una plataforma móvil. Presenta el planteamiento del problema, objetivos, alcances y limitantes del proyecto. Explica el modelado matemático del sistema, la linealización y representación del mismo. Luego, detalla el diseño de dos controladores, PD y de realimentación de estados, y las simulaciones y pruebas con el sistema real. Concluye que ambos controladores son efectivos pero el de estados tiene mejor respuesta y que el modelado debe incluir

1. JUAN DAVID NÚÑEZ LÓPEZJUAN DAVID NÚÑEZ LÓPEZ
Asesor:Asesor: HENRY O. SARMIENTO M.HENRY O. SARMIENTO M.
Control de posicionamiento de
un cuerpo esférico sobre una
plataforma móvil

2. PLANTEAMIENTO DEL
PROBLEMA
•Sistema no-lineal e
inestable
•No identificable
•Controladores adecuados
•Comprobación del control

3. OBJETIVO GENERAL
Controlar la posición
de un cuerpo esférico
sobre una plataforma
móvil.

4. Objetivos Específicos
•Modelar
•Diseñar
•Simular
•Comprobar

5. ALCANCES
• Sistema Modelado y linealizado
• Representación del sistema en
F.T y en E.E
• Diseño de los Controladores
• Simulaciones
• Control del sistema real

6. LIMITANTES
•Económicas
•Ambientales
Mecánicas

7. MODELAMIENTO MATEMÁTICO
DEL SISTEMA-2da Ley Newton

8. LINEALIZACIÓN-Series de Taylor

9. REPRESENTACIÓN

10. LAZO ABIERTO

11. RESPUESTA

12. DISEÑO DE
CONTROLADORES
• Controlador PD. Asignación de
Polos.
• Control por Realimentación de
Estados. Asignación de Polos.

13. CONDICIONES DESEADAS

14. CONTROLADOR PD

15. CONTROLADOR PD

16. CONTROLADOR PD

17. CONTROLADOR POR
REALIMENTACIÓN DE ESTADOS

18. CONTROLADOR POR
REALIMENTACIÓN DE ESTADOS

19. CONTROLADOR POR
REALIMENTACIÓN DE ESTADOS

20. CONTROLADOR POR
REALIMENTACIÓN DE ESTADOS

21. CONTROLADOR POR
REALIMENTACIÓN DE ESTADOS

22. SERVOSISTEMA TIPO 1

23. SERVOSISTEMA TIPO 1

24. RESPUESTA

25. COMPARACIÓN

26. SISTEMA REAL

27. CONTROLADOR PD

28. Respuesta PD

29. Respuesta PD

30. SERVOSISTEMA TIPO 1 CON
OBSERVADOR DE ESTADOS

31. SERVOSISTEMA TIPO 1 CON
OBSERVADOR DE ESTADOS

32. SERVOSISTEMA TIPO 1 CON
OBSERVADOR DE ESTADOS

33. SERVOSISTEMA TIPO 1 CON
OBSERVADOR DE ESTADOS
Controlador
Observador

34. Mejor Respuesta

35. CONCLUSIONES
• Modelamiento fue suficiente
• Al linealizar se reduce el rango de
operación
• Según simulación, ambos controles
son igual de eficientes (IE)
• Sistema estable con error en estado
estable de aprox. 8% y Sp del 15%
(Real)

36. CONCLUSIONES
• Mejor respuesta del sistema con 2,6
s en ts y 0,5% en Sp
• El servosistema tipo1, adecuado
para sistemas con integrador
• Al no tomar en cuenta en el
modelamiento los demás
elementos, las condiciones reales
cambiaron

37. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
• Cupic, G. (2011). Implementacija nelinearnih algoritama upravljanja platformom sdva stupnja slobode,
(Implementación de un algoritmo para el control no lineal de una plataforma con dos grados de libertad).
Zagreb.
• Fabregas, E. (2013). Plataformas Interactivas de experimentación Virtual y Remota: Aplicaciones de Control y
Robótica. Madrid.
• Fernandez, A. (2013). Diseño e implementación de sistemas de control de tiempo real mediante herramientas de
generación automática de código. Final de Carrera, 1-8.
• Keshmiri, M., Jahromi, A., Mohebbi, A., Amoozgar, M., & Xie, W. F. (2012). Modeling and control of ball and
beam system using model based and non-model based control approaches. International Journal on smart
sensing and intelligent systems, 22.
• Nokhbeh, M., & Khashabi, D. (2011). Modelling and Control of Ball-Plate System (Modelamiento y control del
sistema bola-plato). Amirkabir.
• Obando, O., & Romero, H. (2010). Desarrollo de un sistema Ball and Beam, para implementar estrategias de
control mediante Labview. Bucaramanga.
• Ogata, K. (2003). Ingenieria de Control Moderna Cuarta Edición. Madrid: Pearson educación.
• Young, H., & Freedman, R. (2009). Física Universitaria XXII edición Vol 1. México: Pearson Educaión.

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