Abstract:
espanolLos LEGOR© Mindstorms NXT se utilizan ampliamente en los cursos de pregrado y pos-grado en temas relacionados con la robotica y control. Sin embargo, en otras areas de ingenieria como la adquisicion de datos y filtrado de senales, pueden emplearse en las practicas de laboratorio para afianzar la comprension de dichos conceptos a traves de herramientas educativas fisicas que deben ser de bajo costo, facil uso y de aplicacion multi-proposito,de manera que motive el aprendizaje de los estudiantes. El presente articulo describe el estudio que soporta la utilizacion de los LEGO Mindstorms NXT (Ball & Bem) como una plataforma de formacion, sin imitar el enfoque de kits comerciales, presentando un problema tipico de control de bola y viga. Para ello, se define un prototipo construido e instrumentado con los sensores y actuadores estandar de Lego, para su posterior modelamiento, identificacion y simulacion, utilizando el software MatlabR©. Se disenan tres controladores: un control en cascada, y dos controles en el espacio de observadores de estado (retroalimentacion: proporcional e integral), que una vez simulados se implementan en el prototipo utilizando el software BricxCC, obteniendose as i resultados satisfactorios:respuesta suave sin error de posicion y estabilidad, en la simulacion y en el prototipo,respectivamente, as i como el equilibrio de la bola para los controladores en estado permanente, con un tiempo de asentamiento entre 1.5 y 3 s. espanolThe LEGO Mindstorms NXT, are being used today in graduate and undergraduate courses especially on issues related to robotics and control, but in other engineering issues, such as data acquisition and signal filtering can be easily used to strengthen the understanding of those concepts in the labs . These practices require physical educational tools should be inexpensive, easy to use and multi -purpose application form that encourages student learning. In the present study we use only LEGO Mindstorms NXT (Ball & Beam) as a training platform, but not imitating the same commercial kits approach because it presents a typical problem of ball and beam control. The prototype was built and instrumented with sensors and actuators LEGO standard for subsequent modeling, identification and simulation using the Matlab R software. Three controllers were designed, the first is a cascade control and the other two are state space observer’s control (feedback: proportional and integral). Once simulated controllers are implemented in software using BricxCC prototype, where the results were satisfactory, showing the balance of the ball to the three controllers, each different features presented in steady state and a settling time that varies between 1.5 and 3 seconds
Tópico:
Knowledge Societies in the 21st Century