Desarrollo de un módulo didáctico para el control de una planta de péndulo invertido

Abstract

Se describe el desarrollo de un módulo didáctico para la implementación prácticas de control de péndulo invertido con Simulink y con un módulo tipo Arduino. El proyecto tiene como objetivo principal permitir la comprensión de los sistemas de control automático a través de casos de experiencia práctica, que lleven a la comparación directa del comportamiento de un modelo simulado con el de una planta de control real. Para el desarrollo del proyecto se implementó un maletín didáctico portátil que incluye sensores, actuadores y elementos de visualización, para la realización de diferentes pruebas de control discreto y proporcional que modelan variables analógicas. A partir de estas pruebas se recogen datos para validar la operación del sistema tanto a nivel de simulación como en condiciones reales. El trabajo con el maletín didáctico permite observar que la integración entre simulación y práctica fortalece el proceso de aprendizaje de la disciplina de control automático y lleva a los estudiantes a interactuar directamente con las variables del sistema y analizar su respuesta con respecto a diferentes tipos de estímulo.

Abstract The development of a didactic module for the implementation of inverted pendulum control practices with Simulink and an Arduino-type module is described. The main objective of the project is to allow the understanding of automatic control systems through practical experience cases, leading to the direct comparison of the behavior of a simulated model with that of a real control plant. For the development of the project, a portable didactic suitcase was implemented that included sensors, actuators, and visualization elements, for conducting different tests of discrete and proportional control that model analog variables. From these tests, data is collected to validate the operation of the system both at the simulation level and in real conditions. Working with the educational kit allows us to observe that the integration between simulation and practice strengthens the learning process in the field of automatic control and leads students to interact directly with the system variables and analyze their response to different types of stimuli.