Diseño, Análisis y Simulación de un Prototipo de Péndulo Invertido y su respectivo Sistema de Control para el Laboratório de Control de la UAN Sede Manziales

Tesis del año 2009 en eltema Tecnología, Nota: 5.0, Universidad Antonio Nariño (Ingeniería en Automatización Industrial), Idioma: Español, Resumen: En este proyecto se elabora un diseño no convencional de un prototipo de péndulo invertido, el cual puede emplearse en los programas de pregrado y posgrado de Ingeniería en el área de Automatización Industrial, para que de manera didáctica puedan analizar, validar y confrontar la Teoría de Control en una aplicación Real. El diseño mecánico de este prototipo fue inicialmente elaborado en Solidwors (un programa de diseño que permite simular el movimiento del péndulo y las restricciones a tener en cuenta a la hora de plantear el modelo matemático); el análisis y diseño del Sistema de Control del prototipo se hizo en MATLAB (software que permite calcular y simular el prototipo y su controlador para que con su modelado matemático realizar el análisis de estabilidad en estado estacionario y estable, confrontar su forma de onda tanto en lazo abierto como cerrado a través de las diferentes técnicas de control), con el fin de seleccionar el controlador más apropiado para corregir en forma rápida cualquier perturbación para mantener la barra del péndulo totalmente vertical. A partir de los resultados analizados en el funcionamiento y diseño del prototipo de péndulo invertido y su sistema de control, se encontró como limitante técnica para el tiempo de estabilización fuera menor o igual a cinco segundos y mayor o igual a un segundo. El controlador PID convencional implementado no brindó la respuesta deseada apropiado para sistemas de regulación, debido a que el sistema de péndulo invertido es un sistema de seguimiento, razón por la cual el controlador desarrollado e implementado fue un controlador PID de velocidad. El control del prototipo se hizo en LABVIEW a través de la tarjeta de adquisición de datos DAQ6215 de National Instruments permitiendo así la inclinación de la barra y la corrección de la señal de la salida enviada al motor para corregir el movimiento y conseguir la estabilización del sistema obteniendo los resultados esperados.

PhD TI, DsC.EE, Candidato a Dr. En Proyectos, MSc.EE, Especialista en Gerencia en Finanzas, Especialista Tecnológico en Interventoría de Proyectos de Telecomunicaciones, Ingeniero Electrónico, Tecnólogo Profesional en Electrónica y Automatización Industrial, Experto en Educación Virtual y Experto en Medios Digitales. Amplia formación complementaria en Economía Solidaria, TIC y otros campos del Conocimiento. Experiencia Docente e Investigadora en el SENA Distrito Capital (2017), UNITECNICA (2017; 2006 - 2012), SENA Regional Caldas (2012 - 2016), Universidad de Caldas (desde el 2006 a la fecha), Atlantic International University (2011 -2013), Universidad Antonio Nariño (2008 - 2011), Gerente de Proyectos, Docente, Coordinador de Laboratorios Universidad Autónoma de Manizales (1994 - 2011), Presidente Asociación de Graduados UAM (2008 -2009), Gerente Fondo de Empleados Universidad Autónoma de Manizales y FUNDECA "FEDAF" (2001 -2005). Investigador (IJ) COLCIENCIAS, Director Grupo Investigación Electrónica, Automatización y Energías Renovables EAYER, y del Semillero de Investigación BIOMETRONICA del Centro de Automatización Industrial SENA Regional Caldas. Méritos Académicos Distinciones y Reconocimientos: (2015) Felicitación y Reconocimiento del Centro de Automatización Industrial SENA Regional Caldas por la obtención del premio Reto Tech SENA 2015, por la dedicación, desempeño al sacar adelante el Proyecto ganador Radicado No:2-2015-002756, (2014) Postulado como Instructor preseleccionado (Puesto 2) en el Primer Premio Excelencia Instructor 2014 en la Categoría Innovación, Modalidad Individual práctica Pedagógica 'Uso delas TICs en los programas de formación complementaria y titulada del Centro de Automatización Industrial Caso Edublog PLC. SENA - Bogotá, Junio 2014. (2011) Reconocimiento por Desempeño Docente encima del promedio Institucional Docencia Junio de 2011. (2010) Premio a la excelencia en Labor Docente por parte de las Directivas de la Universidad Antonio Nariño sede Manizales, Mayo 14 de 2010; Grado de Honor Cum Laude en el Programa de Doctor of Science with major in Electronic Engineering por parte del Consejo Académico de Atlantic International University, Honolulu- Hawai Julio 11 de 2010 (2009) Gerente de Proyectos Paz y Competitividad por parte de Estudiantes y equipo de Trabajo del Municipio de Aranzazu, Diciembre 6 de 2009. Investigador Activo. E-mail:rdcardenas75@misesena.edu.co, página web: http://rubendacardenas.jimdo.com/