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Title: Transporte unipersonal basado en el péndulo invertido utilizando matlab.
Authors: Villamar Moncada, Juan Pablo
Revelo Pérez, Bruno Fabian
Advisor: Lima Cedillo, Byron
Keywords: MICROCONTROLADOR
MATLAB
PÉNDULO INVERTIDO
CONTROL PID
Issue Date: Apr-2015
Abstract: The thesis work has been done in order to design a one-man vehicle transport, consisting of a platform supported on two wheels sharing a common axis, can move forward and backward, further comprising a rudder that allows turns to the right or left. No pedals for acceleration or deceleration are used, if the pilot wants to go faster should lean more and if you stop, you should try to stay upright. The sensors take the information from the inclination of the vehicle and sent to a microcontroller running a control PID (Proportional, Integrative and Derivative) which is a feedback control, calculates the error value of the inclination, delivered by the sensors, with respect to the desired value, in this case 0° relative to horizontal, to apply a corrective action on the engines and keep straight the passenger, thus emulating the beginning of the inverted pendulum. Proportional part depends on the current error, integrative part depends on the accumulation of past errors and the derivative part predicts future errors. The PID controller was designed in the SIMULINK tool of program MATLAB, based on the mathematical model of the vehicle obtained from the analysis of forces and torques involved in the whole system, this program also allows us to simulate the system with variations on the controller to measure and analyze its response.
Description: El presente trabajo de tesis de grado consistió en diseñar un vehículo de transporte unipersonal, compuesto de una plataforma apoyada en dos ruedas que comparten un mismo eje, puede avanzar y retroceder, además consta de un timón que permite hacer giros hacia la derecha o hacia la izquierda. No se utilizan pedales para aceleración ni desaceleración, si el piloto desea ir más rápido debe inclinarse más y si desea frenar, debe intentar mantenerse erguido. Los sensores toman la información de la inclinación del vehículo y la envían a un microcontrolador que ejecuta un control PID (Proporcional, Integrativo y Derivativo) que es un control por retroalimentación, calcula el error del valor de la inclinación, entregada por los sensores, con respecto al valor deseado, en este caso 0° respecto a la horizontal, para aplicar una acción correctora sobre los motores y mantener erguido al pasajero, emulando así el principio del péndulo invertido. La parte Proporcional depende del error actual, la parte integrativa depende de la acumulación de los errores pasados y la parte derivativa predice los errores futuros. El controlador PID fue diseñado en la herramienta SIMULINK, del programa MATLAB, partiendo del modelado matemático obtenido del análisis de fuerzas y torques que intervienen en todo el sistema, este programa además permite simular el sistema con variaciones en su controlador para apreciar y analizar su respuesta.
URI: http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/10397
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