Examinando por Materia "Dinámica"

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    PublicaciónAcceso abierto
    Diseño y construcción de un dispositivo Quadrotor open-source para el desarrollo de prácticas de laboratorio en la Universidad EIA
    (Universidad EIA, 2022) Padilla Mendoza, Sebastián Andrés; Medina Palacio, Esteban; Carrillo Lindado, Henry David
    RESUMEN: En este trabajo se presenta el diseño y construcción de un prototipo Quadrotor y una primera aproximación de su sistema de control basado en software open-source, para el uso de estudiantes en sus prácticas de laboratorio, presentando su modelación matemática para 6DOF y un sistema de control implementado mediante el modelo teórico en dos grados de libertad Pitch y Roll, para el cual se usa como unidad de procesamiento el microcontrolador Teensy 4.0 en conjunto de una unidad inercial BNO055 que permite la obtención de ángulos de Euler y la orientación del dispositivo en quaterniones para futuras implementaciones. Previo a la construcción del quadrotor se desarrolla la metodología de diseño propuesta por George E. Dieter y Linda C. Schmidt, mediante una identificación de necesidades, uso de herramientas como PDS, casas de la calidad, matriz morfológica y matrices de PUGH, que ayudarán a escoger los debidos materiales y componentes para la construcción del dispositivo, adicionalmente se describe la cinemática y dinámica del multirotor, siendo esta última desarrollada mediante la formulación de Newton-Euler. El modelo de entrada y salida del quadrotor para la implementación de una estrategia de control fue hallada de forma teórica haciendo uso del modelo dinámico, posteriormente el cálculo del coeficiente de empuje de los rotores se realizó empíricamente realizando una aproximación lineal del mismo, mediante la toma de datos del empuje en diferentes valores de la señal de control. El controlador implementado para el acercamiento del sistema de control será un control PID por ganancia fija. Este controlador fue sintonizado mediante el modelo de entrada y salida con simplificación de dos grados de libertad en sus ángulos Pitch y Roll, aprovechando la capacidad de desacoplo de ángulos que proporciona la aproximación de ángulos pequeños, trabajando como sistema SISO (Single Input, Single Output) cada ángulo. La implementación del sistema de control y el sistema de interacción con el dispositivo (interfaz gráfica), se desarrolló de tal modo que cualquier persona pueda acceder a este (código abierto). Lo anterior, mediante la IDE Arduino con código C++ y Python 3.10.4, proporcionando plantillas de control para los estudiantes. Por último, se realizan pruebas de funcionamiento y análisis de respuesta del sistema de control implementado, además se proponen guías de laboratorio para desarrollar el planteamiento del sistema de control.
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    PublicaciónAcceso abierto
    HE-000008-2019-1 Parcial dinámica
    (2019-02-01) Universidad EIA
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    PublicaciónAcceso abierto
    HE-000015-2019-1 Final dinámica
    (2019-03-01) Universidad EIA
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    PublicaciónSólo datos
    Implementación de un sistema de control no lineal. Caso de estudio, Robot Agv SIGTROV SAMCO_EIA
    (Universidad EIA, 2023) Cordoba Bravo, Jhony Han; Perdomo Sandoval, Ruben Josue; Nuñez Lopez, Juan David
    RESUMEN: cada avance en los procesos conlleva la aplicación de diversas metodologías de control, ya sean lineales o no lineales. Resolver los desafíos y perfeccionar el funcionamiento de vehículos en situaciones que exigen trayectorias específicas se traduce en un campo de aplicaciones valioso y eficaz. En este punto estratégico, se abre la oportunidad de desarrollar un controlador potencial para el Vehículo de Guiado Automático (AGV) de SAMCO Ingeniería-Universidad EIA, explorando su potencial en diversas tareas. Por ende, este trabajo se enfoca en el objetivo central de implementar un sistema de control no lineal para la navegación precisa de la velocidad presente en cada llanta del vehículo. Para lograr esto, en primer lugar, se inspeccionó minuciosamente el vehículo. Esta evaluación proporcionó una visión general de su estado actual e identificó áreas del AGV que requerían atención. En base a esto, se selecciona cada componente individual y se realizan los ajustes mecánicos, eléctricos y electrónicos necesarios que estén al alcance de ser aplicados durante el tiempo reglamentario. Luego procederemos a identificar las variables relevantes para la dinámica del sistema. Este análisis permitirá la creación de modelos matemáticos capaces de describir la complejidad de su funcionamiento. Usando esta representación, se crean los controladores correspondientes. Su efectividad será verificada por simulación y luego implementada en un modelo AGV real. Este proceso se someterá a una serie de pruebas exhaustivas para garantizar la seguridad del vehículo y de las personas involucradas. Este trabajo se enfoca en implementar un sistema de control no lineal para guiar al Vehículo Automático (AGV) de SAMCO Ingeniería-Universidad EIA en trayectorias específicas con el fin de controlar la velocidad de cada llanta. Para lograr este objetivo, se llevará a cabo un proceso completo de inspección, investigación y corrección de las partes del vehículo, además se desarrollará un modelo matemático basado en las variables de su dinámica, y se creará un controlador eficiente a través de simulaciones y pruebas en el modelo real. El resultado final será un sistema robusto y seguro que optimizará la operación del AGV en su entorno de aplicación.