Implementación y control del sistema bola en placa

Jesús Medina Cervantes, Rubén Villafuerte Díaz, Victorino Juárez Rivera

Resumen


En este artículo se presenta la implementación y el control del sistema mecatrónico llamado “bola en placa”. Este sistema tiene como finalidad apoyar el aprendizaje de estudiantes de Ingeniería Mecatrónica e Ingeniería Mecánica, en temas relacionados con los sistemas control. El sistema de bola en placa tiene dos grados de libertad que son controlados mediante servomotores, lo cual permite controlar el movimiento de una bola sobre una placa plana y colocarla en una coordenada  definida por el usuario, dentro de un área cuadrangular de . Si la bola es movida de su posición por algún agente externo, el sistema de control actúa inmediatamente para llevar la bola a la posición definida por el usuario. El algoritmo de control empleado fue PID, sin embargo al tratarse una plataforma destinada al aprendizaje, queda abierta para experimentar con otros algoritmos de control. Como sensor se emplea una cámara web, cuyas imágenes son procesadas en una computadora mediante MATLAB para obtener las coordenadas  del centroide de la bola. El algoritmo de control está programado en MATLAB, el cual determina los ángulos que deben tomar los servomotores para controlar la bola. Estos ángulos son enviados mediante el protocolo RS-232 hacia una placa de control gestionada por el PIC18F2550, quien es el encargado de controlar el movimiento angular de los servomotores. Este sistema permite a los estudiantes visualizar de manera real los efectos de los ajustes realizados en los parámetros del algoritmo de control PID, lo cual sin duda hará que su aprendizaje sea significativo y les permita adquirir competencias en el control de sistemas mecatrónicos.

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