Rediseño mecánico y control con un PLC de un péndulo invertido

Abstract

El interés por estudiar las diferentes técnicas de control y su respuesta en tiempo real, ha hecho del sistema de péndulo invertido un problema clásico de control. Este sistema es altamente no lineal, con múltiples entradas y una sola salida y pertenece a una clase especial de sistemas mecánicos llamados subactuados, en los cuales hay menos entradas de control que grados de libertad. Con el objetivo de relacionar la programación de autómatas con el control de este tipo de sistemas, se ha implementado los algoritmos de control en un PLC Siemens S7-200, haciendo uso de las herramientas que éste autómata brinda para la implementación de controladores clásicos como el PID. Además para conocer que tan bien se adapta un controlador difuso al sistema de péndulo invertido, se ha implementado este tipo de algoritmo con cada una de sus etapas (fusificación, motor de inferencias, defusificación) en el autómata. El usuario puede interactuar con el prototipo desde una interfaz y realizar la configuración de parámetros para los controladores y en el caso especial del control difuso se puede elegir entre una o dos variables de entrada lo que implica utilizar cinco u once reglas difusas en la máquina de inferencias.