Control

Benemérita Universidad Autónoma de Puebla

FACULTAD DE CIENCIAS DE LA ELECTRÓNICA

INGENIERÍA MECATRÓNICA
REPORTE DE SERVICIO SOOCIAL

Dependencia:

Facultad de Ciencias de la Electrónica

Nombre del Programa

Ayuda en la Generación de Prototipos Científicos (6159)

Fecha de Inicio Fecha de Término
18/01/2010 23/07/2010

Asesor:
Dr. Sergio Vergara Limón
ProfesorInvestigador Titular A
Alumno: Matricula:
Oscar Martin Meza Solís 200509909

INDICE

INDICE 2
Introducción 2
Objetivos 3
Descripción de actividades 3
1. Diseño 4
2. Generación del prototipo 5
2.1.- Planos del Prototipo 6
2.2.- Fotos del Prototipo Real 8
3.- Conclusiones 13

Introducción

A mediados del siglo XX comenzaron a ser estudiado los péndulos invertidos, estos sonconsiderados un banco de pruebas muy completo e interesante para la ingeniería de control no lineal.
El más estudiado de los miembros de esta familia es el denominado control invertido sobre un vehículo, al que podemos llamar carro. Consiste en un péndulo o varilla que gira libremente por uno de sus extremos mediante una articulación situada sobre un carro que se mueve sobre una línea rectahorizontal bajo la acción de una fuerza paralela aplicada , que es denominada la acción de control con a que se pretende actuar sobre la posición de la varilla.
Además se tiene en consideración que el diseño y desarrollo del sistema péndulo invertido sobre base móvil tenga un costo de implementación económico. Es por ello que se pretende utilizar como actuador un motor de corriente directa, con talde facilitar su control. Para la estructura mecánica del sistema se ha escogido diferentes aleaciones de aluminio, tanto por su peso como por su bajo precio.
Por lo tanto, se planteará el diseño, construcción, y control de péndulo invertido sobre base móvil, un mecanismo sub-actuado que es muy usado en investigaciones de control no lineal, y así, poder educar a los estudiantes en variosconceptos de dinámica no lineal, robótica, y diseño de sistemas de control.

Objetivos
* Consideración la descripción de nuestro sistema.
* Generación de el prototipo del péndulo invertido sobre base móvil.
* Finalmente de forma muy fácil y automatizada, se extraerán los planos de los componentes, los cuales nos van a ser de utilidad para empezar la construcción.

Descripción deactividades

Durante el proceso de diseño y desarrollo del sistema se plantean tres fases principales. Estas fases son diseño, generación del prototipo e industrialización, en este proyecto se hará uso únicamente de las dos primeras fases. Para la primera fase de diseño concebimos al sistema péndulo invertido sobre base móvil a partir de las condiciones de borde que se han establecido para éste, tal ycomo se puede observar en la descripción del sistema previamente explicada. El prototipo se estudia exhaustivamente y modificado para optimizar el sistema a construir y eliminar deficiencias. Antes de la industrialización en masa del mismo, se plantea el modo de fabricación del producto, escogiendo el proceso de fabricación de los componentes, y el montaje del sistema. Para esto ha sido necesariotrabajar con proveedores, para consulta y obtención de componentes.

1. Diseño
La segunda fase de generación del prototipo consiste en realizar el producto físicamente, empezando por modelarlo mecánicamente bajo un programa de diseño asistido por computadora (CAD), tratando de que el prototipo sea lo más cercano al diseño previamente planteado, tanto desde el punto de vista estético comofuncional. Cabe señalar que para esta fase en nuestro diseño se empleara el programa CAD SolidWorks 2009.

Aquí se muestran algunos dibujos de las partes:

Este es un Isométrico del prototipo en 3D

2. Generación del prototipo
Para la generación de este prototipo se utilizo perfil de aluminio de la marca ITEM, de 40x40 mm. Solera de Aluminio de ¼ de pulgada, y tornillos Allen para unir el...