Diseño, implementación y control de un prototipo mecatrónico de péndulo invertido móvil

Simple item page
dc.contributor.advisorRíos Diaz,Yennifer Yuliana
dc.contributor.advisorPoveda Rodríguez,Diana Katheryn
dc.contributor.authorMoyano Quintero, David Leonardo
dc.contributor.authorBarreto Saavedra, Nicolas
dc.contributor.evaluatorBorras Pinilla, Carlos
dc.contributor.evaluatorMeneses Florez, Jorge Enrique
dc.date.accessioned2025-05-23T00:18:34Z
dc.date.available2025-05-23T00:18:34Z
dc.date.created2025-05-21
dc.date.issued2025-05-21
dc.description.abstractEl péndulo invertido móvil es un sistema clásico en ingeniería de control, ampliamente utilizado para estudiar la estabilización de sistemas no lineales y la implementación de estrategias de control avanzadas. Este proyecto tiene como objetivo desarrollar un prototipo funcional de péndulo invertido móvil, implementando y comparando diferentes métodos de control: Lógica difusa, retroalimentación de estados y retroalimentación de estados con observador de Luenberger. El diseño del sistema incluye tanto la construcción mecánica como la implementación electrónica y de software, utilizando Arduino como plataforma de control. El problema central radica en la inestabilidad inherente del sistema, lo que dificulta mantener el péndulo en posición vertical. Para abordarlo, se propone una metodología que combina simulaciones en MATLAB con pruebas practicas del prototipo. Las simulaciones demostraron que los controladores diseñados son capaces de estabilizar bajo condiciones ideales. Sin embargo, al implementarlos en el prototipo, se observaron discrepancias significativas debido a perturbaciones externas y limitaciones del hardware, lo que afectó la estabilidad a largo plazo. Los resultados obtenidos evidencian que, aunque el sistema logra estabilidad temporal, es necesario mejorar la robustez de los controladores para garantizar un funcionamiento optimo en condiciones reales. Este trabajo aporta una base sólida para futuras investigaciones de control automático, destacando la importancia de considerar perturbaciones y limitaciones prácticas en el diseño de sistemas de control.
dc.description.abstractenglishThe mobile inverted pendulum is a classic system in control engineering, widely used to study the stabilization of nonlinear systems and the implementation of advanced control strategies. This project aims to develop a functional prototype of a mobile inverted pendulum, implementing and comparing different control methods: Fuzzy logic, state feedback, and state feedback with a Luenberger observer. The system design includes mechanical construction as well as electronic and software implementation, using Arduino as the control platform. The central problem lies in the system's inherent instability, making it challenging to keep the pendulum in an upright position. To address this, a methodology combining MATLAB simulations with practical prototype testing is proposed. The simulations demonstrated that the designed controllers are capable of stabilization under ideal conditions. However, when implementing them in the prototype, significant discrepancies were observed due to external disturbances and hardware limitations, which affected long-term stability. The results obtained show that, although the system achieves temporary stability, it is necessary to improve the robustness of the controllers to ensure optimal performance under real conditions. This work provides a solid foundation for future research in automatic control, highlighting the importance of considering disturbances and practical limitations in control system design.
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/20.500.14071/45611
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.subjectPrototipo
dc.subjectpéndulo invertido
dc.subjectcontrol automático
dc.subjectmecatrónica
dc.subjectDiseño e implementación
dc.subject.keywordPrototype
dc.subject.keywordinverted pendulum
dc.subject.keywordautomatic control
dc.subject.keywordmechatronics
dc.subject.keyworddesign and implementation
dc.titleDiseño, implementación y control de un prototipo mecatrónico de péndulo invertido móvil
dc.title.englishDesign, implementation and control of a mobile inverted pendulum mechatronic prototype
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
Files
Original bundle
Now showing 1 - 3 of 3
No Thumbnail Available
Name:
Nota de Proyecto.pdf
Size:
432.13 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
No Thumbnail Available
Name:
Documento.pdf
Size:
4.72 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
No Thumbnail Available
Name:
Carta de Autorización.pdf
Size:
106.76 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
License bundle
Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
license.txt
Size:
2.18 KB
Format:
Item-specific license agreed to upon submission
Description:
Download
Collections
Ingeniería Mecánica