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Implementacion de un controlador embebido para controlar una mesa XYBustamante Varillas, Diego 10 October 2013 (has links)
La presente tesis tiene como objetivo principal desarrollar un controlador embebido,
basado en un microcontrolador ATmega128, que permita controlar la posición de
una mesa XY.
Los objetivos específicos son:
Diseñar la tarjeta de desarrollo del ATmega128 donde se va a implementar
el algoritmo de control y el perfil de velocidad.
Analizar la respuesta en lazo abierto del sistema de control.
Diseñar e implementar en un microcontrolador ATmega128 el algoritmo de
control PID y el perfil de velocidad trapezoidal para controlar la posición de
una mesa XY, usando el lenguaje de programación C.
Diseñar una interfaz en una PC, usando el software Labview, que le permita
al usuario ingresar la posición a la cual quiere que se dirija el portaobjetos
montado sobre el eje Y de la mesa XY.
Se logró cumplir con todos los objetivos propuestos y luego de realizar las pruebas
respectivas se llegaron a las siguientes conclusiones, que se explican más
detalladamente en el documento.
En el ATmega128 se puede implementar desde un controlador de
movimiento simple hasta uno complejo porque se pueden manejar hasta 6
ejes de movimiento.
El factor de conversión (mm/revolución), hallado experimentalmente, es
diferente para cada eje porque uno soporta mayor carga que el otro.
Para implementar un algoritmo de control PID junto con un perfil de
velocidad trapezoidal en un ATmega128 es más recomendable programarlo
en lenguaje C que en lenguaje ensamblador.
No se alcanza error cero en estado estable porque la resolución de la señal
PWM no es la óptima, pero la precisión final es aceptable. / Tesis
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Diseño e implementación de un módulo educativo para el control de sistema Bola y VarillaMeneses Morales, Pavel, Zafra Siancas, Henrry Daniel 30 October 2013 (has links)
En la presente tesis se realizó el diseño e implementación de un módulo
educativo para el control del sistema bola-varilla, el cual podrá ser utilizado como
material de enseñanza por las especialidades que cuenten en su plan de
estudios con cursos de control. Así mismo, será útil para la enseñanza de la
parte experimental en cursos de pre-grado a través de este sistema no lineal e
inestable.
El sistema bola-varilla consta de: dos sensores infrarrojos de proximidad; el
primero, mide la distancia del desplazamiento de la bola sobre la varilla; el
segundo, mide el ángulo y la posición de giro de la varilla. El actuador es un
motor DC. La implementación del algoritmo de control se realiza mediante la
tarjeta de procesamiento de señal DSPACE1102, la cual permite una ejecución
del algoritmo mediante el uso de SIMULINK Real-Time Workshop. El algoritmo
del sistema cuenta con un doble lazo: interno y externo; el primero se encarga de
controlar el torque que brindará el motor para poder mover la varilla; el segundo,
controla el sentido de giro del motor. La parte mecánica del sistema fue diseñada
en el software de diseño CAD en 3D – SolidWork e implementada con aluminio y
acrílico.
El diseño del controlador y la evaluación de parámetros se desarrollaron en el
programa de simulación SIMULINK desde MATLAB. Por otro lado, se utilizó la
plataforma del programa SIMULINK Real-Time Workshop para las pruebas en
tiempo real del sistema bola-varilla, donde se logró sintonizar los parámetros de
los controladores de acuerdo a las características reales del sistema; ello
permitió cumplir el principal objetivo de la tesis: el control del sistema bola-varilla
en tiempo real.
Finalmente, luego de realizar el diseño, simulación e implementación de los
controladores (compensadores) se logró una respuesta adecuada con un OS% <
5% y un TS < 3 segundos, ambas requisitos son los planteados para el control
del sistema bola-varilla. / Tesis
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Modelamiento de la válvula de control Teknocraft 202316 para la incubadora neonatalBedriñana Enciso, Edson 03 November 2011 (has links)
En la incubadora, ocurre el proceso de creación de un microclima para tratar al recién nacido, donde el flujo de oxígeno es una de las variables que conforma este
proceso y debe ser controlada debido a que en exceso puede causar secuelas
irreversibles en los neonatos.
Una manera de controlar el flujo dentro de la incubadora neonatal es mediante el
uso de la válvula de control, sin embargo, es necesario obtener la función de
transferencia en el plano “s” que describa la dinámica del comportamiento de este tipo de actuador y así poder diseñar aplicaciones de control sobre la válvula.
El objetivo de este trabajo es obtener el modelo matemático no paramétrico de la
válvula de control Teknocraft 202316 para la incubadora neonatal. Este modelo matemático representa el comportamiento de la válvula de control dentro de un
rango de flujo determinado.
Para obtener la función de transferencia que describa el comportamiento de la
válvula, se usaron los métodos de Ziegler y Nichols, Smith, 123c de Alfaro y Strecj.
La captura de los datos de los ensayos se realizó mediante una tarjeta de
adquisición de datos (DAQ) instalado en una computadora.
Mediante un análisis de comparación gráfica y cualitativa, se seleccionó la función de transferencia que representa mejor la respuesta de la válvula. Los parámetros
obtenidos son las constantes de tiempo: t1 y t2, el tiempo muerto tm y la ganancia estática Kp , variando según método.
Finalmente, el modelo matemático no paramétrico obtenido mediante el método
Smith, función de primer orden, representa mejor el comportamiento de la válvula teknocraft en comparación con los otros métodos propuestos. / Tesis
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Control predictivo generalizado multivariable de un bastior de osmosis inversa de una planta desalinizadora de agua de marMoreno Rosario, Dennys Eduardo 10 February 2017 (has links)
La problemática de la escasez de agua en el Perú y en el mundo ha fundamentado el
desarrollo de técnicas de desalinización que permiten el aprovechamiento del recurso
acuífero más abundante en el planeta: el agua de mar. Los esfuerzos en el control de las
plantas desalinizadoras de agua de mar por ósmosis inversa están enfocadas en maximizar el
rendimiento de los bastidores de ósmosis inversa de tal manera que estos produzcan una
determinada cantidad de agua por hora con una calidad aceptable para uso humano.
Un funcionamiento inadecuado de los sistemas de control se traduce en pérdidas
económicas y operaciones ineficientes de la planta. En este trabajo se propone el diseño de
un controlador predictivo generalizado (GPC) que hace uso de un modelo matemático de una
unidad de ósmosis inversa y que permite controlar con mayor efectividad el proceso de
desalinización. Además se incluye el algoritmo para desarrollar este controlador en procesos
monovariables y multivariables.
El desempeño del controlador diseñado ha sido comparado con otros controladores
de tipo convencional y también de tipo avanzado bajo diferentes escenarios de operación y
de acuerdo a índices que permiten cuantificar el desempeño de los mismos. Por último, se
presenta una propuesta de implementación de una unidad de ósmosis inversa así como una
propuesta de programación del controlador GPC en un controlador lógico programable. / Tesis
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Máquina automática para embalar pallets con monitoreo ExscadaRodríguez Villarroel, Erick José, Maylle Domínguez, Leonardo 2013 March 1919 (has links)
En el presente trabajo se presenta el Diseño e Implementación de una Máquina Semi - Automática para Embalar Pallets con un Sistema de Sujeción de Plástico Stretch Film, con un sistema electrónico de control de posición vertical y supervisión general mediante un sistema EXSCADA. El funcionamiento de la máquina consiste en envolver materiales apilados en un pallet o una parrilla con plástico stretch film, de manera eficiente y con gran rendimiento. Con el objetivo de proteger los productos para su transporte y para las prestaciones de calidad que requiere el mercado interno y los clientes finales. El Sistema ExScada, en mención, consiste en concentrar en una PC datos relevantes del funcionamiento de la máquina, así como la interacción gráfica de la misma; además se podrá generar reportes, lo cual contribuirá con la administración y gestión de los productos ha ser distribuidos. El desarrollo del proyecto cubre dos ramas de la ingeniería; la mecánica, la electrónica y la electricidad. En cuanto a la mecánica, se desarrolló toda la estructura teniendo como objetivo un sistema que cuente con una plataforma giratoria para poder envolver la carga, del mismo modo, este sistema debía contar con un equipo que alimente de stretch film durante el proceso de envoltura. Para poder envolver toda la altura de la carga se requería que este equipo alimentador tuviera un desplazamiento vertical, para ello se diseñó una 5 estructura en forma de torre que serviría de carril para el desplazamiento del equipo alimentador. El sistema requiere de dos motorreductores trifásicos: uno para el giro de la plataforma giratoria y el otro para el desplazamiento del equipo alimentador. Las velocidades de giro de estos motorreductores podrán controlarse a través de variadores de velocidad, para ello se utilizó dos variadores de velocidad (Sinamics G-110 Siemens), los cuales son controlados por medio de sus puertos digitales (encendido/ apagado e inversión de giro) y analógicos (variación de frecuencia de trabajo) conectados a un PLC S7-200 de Siemens con un módulo de expansión analógica EM-235. / Tesis
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Diseño y simulación de un regulador cuadrático gaussiano LQG con control neuronal para prototipo cuadrocópteroLuna Rimayhuamán, Alberto Pablo 20 October 2018 (has links)
La presente tesis desarrolla un regulador cuadrático gaussiano LQG con control neuronal para un prototipo cuadrocóptero. Se presentan el modelamiento directo, el cual involucran las ecuaciones diferenciales que gobiernan la dinámica de movimiento del cuadrocóptero y el modelamiento inverso, en donde el cuadrocóptero o sistema pasa por un proceso de identificación de sistema realizado por una red neuronal artificial basada en un modelo paramétrico. Luego, se entrena otra red neuronal que emula el comportamiento de un controlador óptimo que forma parte del regulador cuadrático gaussiano LQG. Este está compuesto por el controlador óptimo de estados llamado regulador cuadrático lineal y el estimador de estados óptimo, el filtro de Kalman. Debido a la complejidad de diseño del controlador y el estimador, estos se importan a manera de código. Ambos modelamientos se llevan al entorno Matlab y Simulink para poder realizar la simulación. Se compara tanto el modelamiento directo como el inverso ante distintas entradas de referencia. Esto se aprecia a través de la red neuronal que logra comportarse como el sistema y la red neuronal que emula al controlador, corroborando la aplicación de redes neuronales en el campo de teoría de control.
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Desarrollo e implementación de un sistema de control avanzado no lineal de brazos y cabeza para un robot móvilGomez Quispe, Juan Manuel 16 October 2023 (has links)
En el contexto de la pandemia de COVID-19 entre los años 2020-2021 se ha podido observar un crecimiento en los casos de enfermedades mentales como la depresión y ansiedad producto del aislamiento obligatorio a los que se tuvieron que someter muchos pacientes por la infección viral lo cual no permitía el contacto directo con los especialistas de la salud mental para el tratamiento de estas enfermedades. Así es como el proyecto del robot teleoperado para el tratamiento de afecciones mentales busca llevar la consulta del especialista hacia los pacientes a través de una videoconferencia y a la vez llevar toda la comunicación incorporada del robot a partir de los gestos que pueda realizar y que entable una conexión emotiva entre robot y paciente que permita facilitar la consulta teleoperada.
En el marco de la tesis presentada, se resolverá el control necesario para la generación de los gestos que debe realizar el robot a través de sus brazos y cabeza y lograr de esta manera la conexión emocional con el paciente durante su consulta, lo cual conlleva a una realización de movimientos de manera natural y muy próximas a las que realizaría una persona cuando se comunica utilizando todo el cuerpo para expresar emociones.
Para lograr este control sofisticado será necesario el uso de un controlador no lineal diseñado a partir del modelo matemático de los brazos y cabeza del robot. Se realizará tanto el diseño a partir de simulaciones de movimientos del robot, así como la implementación desde un prototipo inicial donde se probarán todas las rutinas validades por especialistas de la salud mental.
Finalmente, la tesis obtendrá como resultado, una comparativa de los principales controladores no lineales como producto de la elección del controlador más adecuado para este proyecto. También explicará a detalle la implementación de los algoritmos necesarios para el control de las extremidades del robot y se mostrarán técnicas de programación que permitan el control y la obtención de datos de servomotores en tiempo real para su posterior análisis.
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Estudio sobre métodos de escalamiento respecto a la cantidad de usuarios para una red SDN de campus universitarioRodríguez Ordaya, Julio Andrés 10 January 2022 (has links)
El presente trabajo de investigación tiene como objetivo exponer los principales
métodos que permitan a una red SDN de campus universitario escalar respecto a la cantidad de
usuarios. La memoria TCAM, componente principal de memoria en la mayoría de soluciones
OpenFlow y de los switches, es de capacidad limitada y es necesario ocupar el espacio de
memoria de forma efectiva.
Al tratarse de un problema con solución abierta; este trabajo de investigación tiene
como objetivo identificar, entre las literaturas principales, qué método permite mayor
escalabilidad según los resultados obtenidos por sus respetivas investigaciones y por aspectos
teóricos.
Ante dicha necesidad, en el primer capítulo se desarrolla la problemática y necesidad de
implementar soluciones que permitan escalabilidad. Además, permite un marco teórico
respecto a SDN/OpenFlow.
En el segundo capítulo, se desarrollan los aspectos que servirán de comparación y los
métodos propuestos por las principales literaturas. Se exponen su funcionamiento y los
resultados que se obtuvieron.
En el último capítulo (tercero) se comparan los métodos desarrollados según las
métricas de evaluación y se decide cuál se adapta a los requerimientos según una red de campus
universitario. Finalmente, se presentan las conclusiones del presente trabajo de investigación.
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Diseño de un controlador lógico de un ascensor para un edificio de cuatro pisos usando un microcontrolador de propósito generalAgapito Córdova, Félix Alonso 09 June 2011 (has links)
El presente trabajo de tesis considera el diseño de un controlador lógico de un
ascensor para un edificio de cuatro pisos empleando un microcontrolador de
propósito general.
El controlador diseñado se encarga de procesar la información proveniente de los
diferentes sensores y dispositivos de entrada y a través de la generación de una
cola dinámica logra priorizar los movimientos a realizar, teniendo por resultado un
menor tiempo de espera por parte de los usuarios del sistema, además de un uso
eficiente de los recursos.
A pesar que el comportamiento básico del sistema obedece a una lógica
secuencial, fue necesaria la implementación de eventos asíncronos para cumplir
con los requisitos técnicos.
Así mismo, se definió un esquema mecánico que sirvió como marco para el
alojamiento del controlador lógico. Para ello se buscó la sinergia entre leyes físicas
y la normatividad, dado que los aspectos mencionados deben converger en la
realidad sobre la cual se sitúa.
Tanto en el aspecto lógico como mecánico, prevaleció las normas en seguridad,
puesto que los mínimos a considerar se encuentran estipulados. Sin perjuicio a
ello, se consideró pertinente implementar mecanismos adicionales que contribuyan
al correcto funcionamiento del sistema planteado.
El control lógico fue implementado en una tarjeta de desarrollo, en base al
microcontrolador Atmega8 de Atmel. De igual forma se empleó un simulador de
acceso libre para la depuración de la lógica.
Se comprobó que el controlador lógico diseñado, en base a un microcontrolador de
propósito general, es capaz de ejercer el gobierno para el sistema que involucra el
ascensor cumpliendo con las especificaciones técnicas requeridas. De igual forma
el esquema mecánico planteado cumple con la normativa establecida para tal fin.
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Automatización y control a distancia de los reservorios San DiegoHernández Espinoza, Juan Carlos 09 May 2011 (has links)
Este proyecto fue realizado en los Reservorios de regulación horaria de San Diego que se encuentran a 14 Km de la Bocatoma perteneciente a la Central Hidroeléctrica de Cañón del Pato.
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