Administración del riesgo proyecto individual.

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Proyecto final

Balancín con controlador PID

Integrantes del equipo:

Sebastián Camacho Piña - 180119

Martin Iván Martínez Vela - 180000

Edgar Irán García Ojeda - 180032

Profesor:

David Luviano Cruz

Contenido

Introducción:        3

A.        Planteamiento del problema.        3

B.        Justificación        3

C.        Hipótesis.        3

D.        Delimitación.        3

I.        Objetivos generales.        4

II.        Objetivos particulares.        4

Marco teórico:        4

A.        Explicación del control PID.        4

B.        Control proporcional.        6

C.        Control derivativo.        6

D.        Control PD (proporcional-diferencial).        7

E.        Control PID (proporcional-integral-derivativo).        7

F.        Componentes utilizados.        8

Metodología:        9

A.        Modelado de la planta.        9

B.        Ecuación de movimiento de rotación.        10

C.        Obtención de la función de transferencia.        14

D.        Graficas de señales de control y señal de salida.        17

E.        Obtención de los parámetros P, I y D.        21

Diagrama electrico:        24

Diagrama de bloques:        25

Conclusiones:        26

A.        Conclusión por equipo.        26

B.        Trabajo a futuro.        26

Bibliografía usada:        27

Introducción:

1. Planteamiento del problema.

La problemática que nosotros vamos a proponer para nuestro proyecto es la de crear un sistema el cual sea capaz de balancear una pelota que estará sobre un riel, este riel estará sujeto a un eje el cual le permitirá libre rotación, es decir, no tendrá alguna fricción. Para llevarlo a cabo utilizaremos un controlador PID el cual consiste en tres parámetros que se usan para disminuir el error dentro de un sistema, estos parámetros vienen dado por la proporcionalidad, la derivación y la integración. Aplicando los parámetros antes mencionados, nuestra pelota deberá de quedarse lo más cercano al centro del riel (a esto le llamaremos nuestra señal de salida) dependiendo del lugar donde se coloque la pelota inicialmente (señal de entrada).

1. Justificación

Dentro de nuestro equipo de trabajo decidimos elegir la creación de este sistema debido que nos permitirá aplicar las ideas que fuimos obteniendo de nuestras clases del curso de control I. Aunque este sistema parezca un sistema muy sencillo nos ayudará para entender de una manera muy práctica, cómo es que funciona un controlador PID y resaltaremos las diferencias de cuando se utiliza un controlador PD o un controlador PI. Además, investigando nos dimos cuenta de que el proyecto del balancín con una pelota puede ayudar a comprender el control PID muy fácilmente por lo que es muy utilizado en los cursos de control.

1. Hipótesis.

Con la ayuda de un controlador PID lograremos darle una solución a nuestro sistema haciendo que nuestro error se aproxime a cero y de esta manera, poder darle estabilidad a nuestro riel. Además del controlador, se utilizará un sensor, el cual nos permitirá poder cumplir con el “feedback” para que nuestro sistema compare nuestra señal de entrada con la señal de salida (la cual es la deseada), de esta manera el sistema estará comparando ambas señales hasta que nuestra pelota se quede lo más cercano a la mitad del riel.

1. Delimitación.

Un controlador PID es una herramienta muy compleja, que sirve de mucha ayuda en la elaboración de sistemas que requieran retroalimentación para estar comparando varias señales, para lo cual, se necesita de una investigación muy profunda para poder entender su funcionamiento y para así nosotros, poder desarrollar el proyecto de una forma eficaz. También se tiene que recalcar que el uso de un controlador PID no te garantiza que tu sistema vaya a tener un control optimo o que vaya a ser estable.

1. Objetivos generales.

El objetivo general de nuestro proyecto será el de diseñar y construir un sistema el cual sea capaz de obtener una señal de salida deseada en base a una señal de entrada establecida, esto solo se permitirá con un controlador PID, ya que, la retroalimentación es un punto clave para poder realizarlo con éxito. Además de que se buscan implementar los conocimientos obtenidos dentro de nuestro curso de control I así como el también lograr llevarlos a la práctica con este proyecto.

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