Como pensar ahora
Páginas: 6 (1273 palabras)
Publicado: 20 de junio de 2014
Materiales y Costos de Proyecto: Construcción prototipo Segway.
Entrega 1
Nombre: Luis Antonio Veliz Navarro.
Carrera: Ingeniería Mecatrónica.
Introducción.
La evolución de la tecnología ha permitido obtener procesos más eficientes y baratos, por lo que las personas que hacen una inversión se preocupan que se cumplan a cabalidad sus requerimientos detecnología, diseño, costes futuros de mantención, gastos energéticos, ya que para los compradores es de gran importancia obtener el mejor producto y al mejor precio esto se ve con mas frecuencia en el presente.
En el presente la tecnología está haciendo la vida cada vez más fácil desde los avances tan simples como la comunicación la computación la mecánica ya están implantados en nuestra cultura yano es fácil tomar una decisión sin antes verificar si existe un avance más efectivo y a un menor costo.
Los medios de trasporte se ha hecho una necesidad, un importante costo diario de tiempo y dinero, hoy en día es necesario tener un vehículo de menor tamaño y más eficiente ya que el vehículo se ha transformado en una necesidad, por esto la industria está desarrollando vehículos cada vez máseficientes, por ejemplo Segway es un vehículo de bajo costo que usa el principio matemático que estudiaremos e implementaremos en este proyecto.
La idea principal del presente proyecto es la construcción de un prototipo de robots móvil de dos ruedas eléctrico.
Definición del sistema:
El alcance del proyecto es el diseño y fabricación deun prototipo de robots balancín, el cual esta construido de 2 ruedas 2 motores, programación en C++ (micro controlador programado en arduino) el cual requiere un sistema de control laso cerrado con acelerómetro el cual sensara el grado de inclinación del robots, y el microprocesador compensa el movimiento moviendo los motores para mantener el sistema en la posición programada de equilibrio.Modelamiento Matematico del Sistema.
El sistema físico conocido como péndulo invertido simple ha sido estudiado desde hace muchos años por sus características no lineales que imponen un desafío notable para las técnicas de control clásicas.
Este sistema de control será realizado usando como sistema dinámico al péndulo invertido, que se compone del vehículo que tiene su función de balancear elpéndulo, el cual podrá moverse en una única dimensión y cuyo movimiento está gobernado por 2 motores DC localizados en cada extremo de la barra horizontal.
Figura: Sistema físico del péndulo invertido.
La figura muestra el diagrama de cuerpo libre del péndulo invertido con sus respectivas variables y parámetros asociados a la dinámica del sistema.
Desarrollo de lasecuaciones para la obtención del modelo dinámico del comportamiento del sistema.
El modelo matemático del sistema péndulo invertido se obtiene a través de la aplicación de la segunda ley de Newton, a cada uno de los sub sistemas que componen el sistema (figura) se le suman los momentos en el punto de apoyo con lo que se tiene las ecuaciones siguientes:(1.1)
(1.2)
(1.3)
(1.4)
Donde los parámetros son los siguientes:
Parámetro
Descripción
M
Masa de motor y rueda.
m
Masa de la estructura.
L
Longitud desde el apoyo hasta el centroide de la estructura.
J
Momento de inercia de la estructura.
Fricción de los Motores (.
Fricciónrotacional de la estructura ( .
Tabla Parámetros físicos del péndulo de Furuta.
Ahora eliminando las fuerzas de reacción H y V haciendo las respectivas derivadas, se obtiene las siguientes ecuaciones la ecuación (1.6) corresponde al modelo no lineal del péndulo invertido.
(1.5)
(1.6)
Ahora se debe linealizar el modelo matemático encontrado....
Materiales y Costos de Proyecto: Construcción prototipo Segway.
Entrega 1
Nombre: Luis Antonio Veliz Navarro.
Carrera: Ingeniería Mecatrónica.
Introducción.
La evolución de la tecnología ha permitido obtener procesos más eficientes y baratos, por lo que las personas que hacen una inversión se preocupan que se cumplan a cabalidad sus requerimientos detecnología, diseño, costes futuros de mantención, gastos energéticos, ya que para los compradores es de gran importancia obtener el mejor producto y al mejor precio esto se ve con mas frecuencia en el presente.
En el presente la tecnología está haciendo la vida cada vez más fácil desde los avances tan simples como la comunicación la computación la mecánica ya están implantados en nuestra cultura yano es fácil tomar una decisión sin antes verificar si existe un avance más efectivo y a un menor costo.
Los medios de trasporte se ha hecho una necesidad, un importante costo diario de tiempo y dinero, hoy en día es necesario tener un vehículo de menor tamaño y más eficiente ya que el vehículo se ha transformado en una necesidad, por esto la industria está desarrollando vehículos cada vez máseficientes, por ejemplo Segway es un vehículo de bajo costo que usa el principio matemático que estudiaremos e implementaremos en este proyecto.
La idea principal del presente proyecto es la construcción de un prototipo de robots móvil de dos ruedas eléctrico.
Definición del sistema:
El alcance del proyecto es el diseño y fabricación deun prototipo de robots balancín, el cual esta construido de 2 ruedas 2 motores, programación en C++ (micro controlador programado en arduino) el cual requiere un sistema de control laso cerrado con acelerómetro el cual sensara el grado de inclinación del robots, y el microprocesador compensa el movimiento moviendo los motores para mantener el sistema en la posición programada de equilibrio.Modelamiento Matematico del Sistema.
El sistema físico conocido como péndulo invertido simple ha sido estudiado desde hace muchos años por sus características no lineales que imponen un desafío notable para las técnicas de control clásicas.
Este sistema de control será realizado usando como sistema dinámico al péndulo invertido, que se compone del vehículo que tiene su función de balancear elpéndulo, el cual podrá moverse en una única dimensión y cuyo movimiento está gobernado por 2 motores DC localizados en cada extremo de la barra horizontal.
Figura: Sistema físico del péndulo invertido.
La figura muestra el diagrama de cuerpo libre del péndulo invertido con sus respectivas variables y parámetros asociados a la dinámica del sistema.
Desarrollo de lasecuaciones para la obtención del modelo dinámico del comportamiento del sistema.
El modelo matemático del sistema péndulo invertido se obtiene a través de la aplicación de la segunda ley de Newton, a cada uno de los sub sistemas que componen el sistema (figura) se le suman los momentos en el punto de apoyo con lo que se tiene las ecuaciones siguientes:(1.1)
(1.2)
(1.3)
(1.4)
Donde los parámetros son los siguientes:
Parámetro
Descripción
M
Masa de motor y rueda.
m
Masa de la estructura.
L
Longitud desde el apoyo hasta el centroide de la estructura.
J
Momento de inercia de la estructura.
Fricción de los Motores (.
Fricciónrotacional de la estructura ( .
Tabla Parámetros físicos del péndulo de Furuta.
Ahora eliminando las fuerzas de reacción H y V haciendo las respectivas derivadas, se obtiene las siguientes ecuaciones la ecuación (1.6) corresponde al modelo no lineal del péndulo invertido.
(1.5)
(1.6)
Ahora se debe linealizar el modelo matemático encontrado....
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