Desarrollo de un controlador en espacio de estados para un sistema Ball and Plate realimentado por visión artificial.

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Title: Desarrollo de un controlador en espacio de estados para un sistema Ball and Plate realimentado por visión artificial.
Authors: Sarabia Velásquez, Evelyn Soledad
Advisor: Núñez Verdezoto, Hamilton Leonardo
Abstract: In the present project, the controller is detailed in the state space for control of a ball and plate system fed by artificial vision. To initialize the controller, we proceeded to find the mathematical model of the non-linear plant by analyzing different equations that governs the dynamics of the system, to obtain its transfer function it is necessary to linearize the equation found and represent it in variable states in order to to design a controller in state space. It is analyzed if the controller is optimal and does not present errors through tests carried out in the Matlab software, observing the trajectory results. In order for the controller to become more stable, an observer was implemented to eliminate disturbances or noise in the system. The objective of this project is to control the position of the sphere on a plane that changes its angles of inclination to position the ball at a specific point on the platform, this can be controlled by a set point by means of artificial vision that indicates the coordinates "X" and "y" in which the sphere moves. A visual interface was developed in Labview to obtain the controller's gains and to be able to choose the desired position of the ball. The calculation of error was obtained by means of the integral equation of the absolute error (IEA), implementing a performance comparison between the conventional PID controller and the controller in Statespace.
Translated abstract: En el presente proyecto, se detalla el controlador en espacio de estados para control de un sistema ball and plate realimentado por visión artificial. Para inicializar el controlador se procedió a encontrar el modelo matemático de la planta no lineal mediante el análisis de diferentes ecuaciones que rige la dinámica del sistema, al obtener su función de transferencia es necesario linealizar la ecuación encontrada y representarla en variable de estados con el fin de diseñar un controlador en espacio de estados. Se analiza si el controlador es óptimo y no presenta errores por medio de pruebas realizadas en el software de Matlab, observando los resultados de trayectoria. Para que el controlador se vuelva más estable se implementó un observador que elimine las perturbaciones o ruido existentes en el sistema. El objetivo de este proyecto es controlar la posición de la esfera sobre un plano que cambia sus ángulos de inclinación para posicionar la bola en un punto específico de la plataforma, esta se puede controlar mediante un set point por medio de visión artificial que indica las coordenadas “x” y “y” en las que se desplaza la esfera. Se desarrolló una interfaz visual en Labview para obtener las ganancias del controlador y poder escoger la posición deseada de la bola. El cálculo de error se obtuvo mediante la ecuación integral del error absoluto (IEA), implementando una comparación del desempeño entre el controlador PID convencional y el controlador en Espacio de Estados.
Keywords: INGENIERÍA ELECTRÓNICA
TECNOLOGÍA
INGENIERÍA
SOFTWARE
PROGRAMAS DE COMPUTADORAS
Issue Date: Feb-2019
URI: http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/16893
Language: spa
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