Desarrollo de un robot péndulo invertido mediante un controlador PID

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Título : Desarrollo de un robot péndulo invertido mediante un controlador PID
Autor : Angulo Aviles, Dahimon Naiche
Salazar Chávez, Enrique Javier
Director de Tesis: Ramírez Farfán, Alberto Santiago
Resumen traducido: This project focuses on the development of an inverted pendulum robot controlled by a PID control system, with the purpose of participating in robotic competitions and exploring new competitive categories involving this type of robots. Its implementation gives students the opportunity to experiment in a practical way the design, adjustment and control of robotic systems, strengthening their understanding of the principles of automatic control. For this purpose, the adaptation of a pre-existing PID code is contemplated, which will allow adjusting its parameters according to the dynamics of the system and the restrictions of the hardware used. For the design and development of the project, CAD software was used, which facilitated the integration of the different components of the system, such as motors, sensors and microcontrollers. During the design process, a balanced structure was prioritized to ensure efficient assembly and proper operation. In addition, PLA was selected for the 3D printing of the structure, due to its strength and ability to support the weight of the components. In terms of programming, a pre-existing PID code was adapted to optimize its integration with the selected hardware. The final phase of the project consisted of the assembly of the printed parts and components, verifying that it contained a balanced design. In addition, system stability was achieved through adjustments to the code, performed through iterative testing to obtain the approximate parameters to improve performance. This integrated approach overcame several technical challenges, resulting in a robust and functional prototype, ready for implementation in a competitive environment
Resumen : El presente proyecto se enfoca en el desarrollo de un robot péndulo invertido controlado mediante un sistema de control PID, con el propósito de participar en competencias robóticas y explorar nuevas categorías competitivas que involucren este tipo de robots. Su implementación brinda a los estudiantes la oportunidad de experimentar de manera práctica el diseño, ajuste y control de sistemas robóticos, fortaleciendo su comprensión de los principios de control automático. Para ello, se contempla la adaptación de un código PID preexistente, lo que permitirá ajustar sus parámetros en función de la dinámica del sistema y las restricciones del hardware utilizado. Para el diseño y desarrollo del proyecto, se ha recurrido al uso de software CAD, lo que facilitó la integración de los diferentes componentes del sistema, tales como motores, sensores y microcontroladores. Durante el proceso de diseño, se priorizó una estructura equilibrada que asegurara un ensamblaje eficiente y un adecuado funcionamiento. Además, se seleccionó PLA para la impresión 3D de la estructura, debido a su resistencia y capacidad para soportar el peso de los componentes. En términos de programación, se adaptó un código PID preexistente para optimizar su integración con el hardware seleccionado. La fase final del proyecto consistió en el ensamblaje de las piezas impresas y los componentes, verificando que contenga un diseño equilibrado. Asimismo, la estabilidad del sistema se logró mediante ajustes al código, realizados a través de pruebas iterativas que permitieron obtener los parámetros aproximados para mejorar el rendimiento. Este enfoque integral permitió superar varios desafíos técnicos, resultando en un prototipo robusto y funcional, listo para su implementación en entornos competitivos.
Palabras clave : PÉNDULO INVERTIDO
CONTROL PID
ROBÓTICA
PROGRAMACIÓN
COMPETENCIAS
DISEÑO CAD
Fecha de publicación : 2025
URI : http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/30349
Idioma: spa
Pertenece a las colecciones: Grado

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