Diseño y construcción de un péndulo invertido lineal como banco de experimentación para el Laboratorio de Dinámica y Control de la Escuela de Ingeniería Mecánica.

dc.contributor.advisorBorrás Pinilla, Carlos
dc.contributor.advisorEsteban Villegas, Helio Sneyder
dc.contributor.authorAlbarracín Ortiz, Carlos David
dc.contributor.evaluatorMeneses Florez, Jorge Enrique
dc.contributor.evaluatorRios Diaz, Yennifer Yuliana
dc.date.accessioned2023-11-09T15:37:03Z
dc.date.available2023-11-09T15:37:03Z
dc.date.created2023-11-08
dc.date.issued2023-11-08
dc.description.abstractEl presente proyecto de grado tuvo como propósito el diseño, construcción y control, por medio de un PID discreto, de un péndulo invertido lineal, con el fin de que se implemente como material didáctico para mejorar las estrategias de enseñanza y aprendizaje en el área de dinámica, control y robótica de la Escuela de Ingeniería Mecánica de la UIS. El desarrollo del proyecto se efectuó con base en una metodología de tres fases, la fase de inicio, donde se hizo el planteamiento de los requerimientos y análisis de información, la fase de construcción, donde se diseñaron alternativas, se realizó el modelado CAD y matemático, por último, la fase de construcción y control, donde se manufacturaron y ensamblaron los componentes, además se diseñó e implementó el controlador PID discreto. Con la ejecución de pruebas para el péndulo, se concluyó que el controlador diseñado pudo estabilizar el péndulo de manera satisfactoria, demostrando que un PID discreto es una solución idónea a este problema de control, además se diseñó un algoritmo Swing-Up para levantar el péndulo desde su posición en reposo. Como parte del alcance de este proyecto se diseñó un manual de uso y mantenimiento, que sirve de guía para los usuarios en el reconocimiento, caracterización y modelado de los diferentes componentes que conforman el péndulo, con el fin de darles un correcto uso.
dc.description.abstractenglishThe purpose of this degree project was the design, construction, and control, using a discrete PID controller, of a linear inverted pendulum to serve as didactic material for enhancing teaching and learning strategies in the field of dynamics, control, and robotics at the School of Mechanical Engineering at UIS. The project's development followed a three-phase methodology, the initial phase involved defining requirements and analyzing information. The construction phase included designing alternatives, creating CAD and mathematical models, and, the construction and control phase encompassed the manufacturing and assembly of components, as well as the design and implementation of the discrete PID controller. Through conducting tests on the pendulum, it was concluded that the designed controller could satisfactorily stabilize the pendulum, demonstrating that a discrete PID controller is a suitable solution to this control problem. Additionally, a Swing-Up algorithm was designed to raise the pendulum from its resting position. As part of the project's scope, a user manual was developed to guide users in recognizing, characterizing, and modeling the various components that make up the pendulum, ensuring their correct usage.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Mecánico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/15214
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeníerias Fisicomecánicas
dc.publisher.programIngeniería Mecánica
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Mecánica
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectPéndulo Invertido Lineal
dc.subjectcontrol PID discreto
dc.subjectmodelo no lineal
dc.subjectsistemas inestables
dc.subjectdiseño mecánico
dc.subjectfunción de calidad
dc.subjectmodelado CAD
dc.subjectimpresión 3D
dc.subject.keywordInverted Linear Pendulum
dc.subject.keyworddiscrete PID control
dc.subject.keywordnon-linear model
dc.subject.keywordunstable systems
dc.subject.keywordmechanical design
dc.subject.keywordquality function
dc.subject.keywordCAD modeling
dc.subject.keyword3D printing
dc.titleDiseño y construcción de un péndulo invertido lineal como banco de experimentación para el Laboratorio de Dinámica y Control de la Escuela de Ingeniería Mecánica.
dc.title.englishDesign and construction of a linear inverted pendulum as an experimentation bench for the Dynamics and Control Laboratory of the School of Mechanical Engineering
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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