Modeling and control design for the ball and plate system

Knuplez, A.; Chowdhury, Amor; Svečko, Rajko

doi:10.1109/icit.2003.1290810

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“…El modelo matemático resulta complejo, por esta razón se decide realizar la simpli¿ cación que hacen en [6] y [2], sin embargo, el desconocimiento de algunos parámetros de la planta hace necesario la implementación de un modelo inicial aproximado, el cual se obtiene con la planta de prueba 1, Fig. 2, la cual tiene como ¿ n describir el comportamiento del actuador.…”

Section: Modelo Inicialunclassified

“…CV significa control variable y CF control fijo, el cual muestra el comportamiento del sistema con las constantes obtenidas en la referencia de 5. (6) Estas ecuaciones conforman el controlador PID variable, el cual garantiza que todo el rango del entrehierro tenga un comportamiento deseable, es decir, la salida no presenta sobrepico, con un tiempo de subida menor a 0,3 s y un tiempo de estabilización menor a 0,5 s como indica la Fig. 6.…”

Section: Sintonización Variableunclassified

“…3, se trabaja con dos actuadores magnéticos, los cuales garantizan la condición de equilibrio de la planta y se construye una viga, la cual limita el desplazamiento de la bola a un sólo eje. El sistema entonces tiene dos grados de libertad, según se trabaja en [1] y en [6], los cuales corresponden a la inclinación de la viga y al desplazamiento de la bola. El primer grado de libertad se retroalimenta con la medida de sensores de efecto Hall, mientras que el segundo se establece a través de sensores ópticos, los cuales son sometidos a un proceso de linealización, como se explicará en detalle.…”

Section: Introductionunclassified

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Control de posición de un sistema bola y viga con actuadores magnéticos

López

Monroy

Antolines

2012

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RESUMENEn este artículo se realiza un control de doble lazo para el sistema bola y viga con actuadores magnéticos, además, se presenta el diseño y la construcción del prototipo correspondiente. El control se hace en tiempo real, por medio de una tarjeta de adquisición de datos y Simulink, mediante los cuales se implementan ¿ ltros y se linealizan las señales de cuatro sensores. De otra parte, se crean los algoritmos de control para los lazos, uno, de inclinación de la viga, y dos, de posición de la bola. Se trabajan dos alternativas para la estrategia de control del lazo interno, éstas son: un PID con ganancias ¿ jas y otro con variables. Este último entrega un mejor resultado y además permite obtener un modelo del sistema, mientras que en el lazo externo (el cual se encarga de la posición de la bola), se trabaja con un PID tradicional. La experimentación con el prototipo construido muestra que no es fácil lograr la estabilización del lazo externo, debido a la latencia del actuador magnético. Control de posición de un sistema bola y viga con actuadores magnéticosPosition control ball and beam system with magnetic actuator FRANCY LÓPEZ Tecnóloga en electricidad, investigadora de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas. Bogotá, Colombia.

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Section: Modelo Inicialunclassified

Section: Sintonización Variableunclassified

Section: Introductionunclassified

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Control de posición de un sistema bola y viga con actuadores magnéticos

López

Monroy

Antolines

2012

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“…Jong Hyeon Park, Young Jong Lee [7] used an industrial robot manipulator to presente a visual serving control for a ball on a flat plate to track its desired trajectory. A. Knuplez, et al [13] described a controller synthesis for a ball and plate system based on the classical and modern control theory. M. Moarref, et al [14] proposed a supervisory fuzzy control and sliding control techniques to perform position control for the system.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

A control system of a ping-pong robot arm based on fuzzy method

Shao-li

et al. 2011

2011 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation

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this paper presents a 6-revolutional degree of freedoms (DOFs) low-cost arm of a ping-pong robot driven by 6 actuators. Design, control, simulation and performance of this arm are examined in this paper. The task in this study is to make the ping-pong ball stay in the racket at a balanced location. The arm comprises three main components, a three DOFs arm, a spherical wrist, and a ping-pong racket. A key design goal of the control is the timeliness: controller has to meet the requirements of the real-time operation speed. Therefore, to enhance the speed of calculation and reduce the cost, the arm manipulating control has been implemented based on fuzzy algorithm and is accomplished using an ATmega128 MCU, which is able to calculate the angular position of joints real-time. Infrared touch screen is installed as a sensor to automatically obtain the position of the ball, according to which controller adjusts the orientation of the wrist in order to keep the ball in racket. Experimental results illustrate the efficacy in the arm and racket system.

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“…Therefore, the system can present many challenges and opportunities as an educational tool of the control systems engineering for university students. Thus, this system has enormous potential for advanced control techniques, such as fuzzy control [3,4], classical control [5], robust control [6][7][8][9][10], nonlinear control [11,12], and sliding mode control [13].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Dual PD Control Regulation with Nonlinear Compensation for a Ball and Plate System

Galvan-Colmenares

Moreno-Armendáriz

Rubio

et al. 2014

Mathematical Problems in Engineering

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The normal proportional derivative (PD) control is modified to a new dual form for the regulation of a ball and plate system. First, to analyze this controller, a novel complete nonlinear model of the ball and plate system is obtained. Second, an asymptotic stable dual PD control with a nonlinear compensation is developed. Finally, the experimental results of ball and plate system are provided to verify the effectiveness of the proposed methodology.

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Modeling and control design for the ball and plate system

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Control de posición de un sistema bola y viga con actuadores magnéticos

Control de posición de un sistema bola y viga con actuadores magnéticos

A control system of a ping-pong robot arm based on fuzzy method

Dual PD Control Regulation with Nonlinear Compensation for a Ball and Plate System

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