Diseño e implementación de sistemas de control embebidos; PID, por retroalimentación de estados y lógica difusa en plantas de temperatura y velocidad de motor DC, para prácticas en laboratorio de control automático y microcontroladores

Martínez Ramírez, Manuel Jesús; Nicolalde Perugachi, Javier Daniel

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Facultad de Ingeniería en Electricidad y Computación
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Tesis de Electrónica y Automatización
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dc.contributor.advisor	Solís Mesa, Ronald David, Director
dc.contributor.author	Martínez Ramírez, Manuel Jesús
dc.contributor.author	Nicolalde Perugachi, Javier Daniel
dc.creator	ESPOL. FIEC
dc.date.accessioned	2023-10-03T17:07:24Z
dc.date.available	2023-10-03T17:07:24Z
dc.date.issued	2023
dc.identifier.citation	Martínez Ramírez, M. J. y Nicolalde Perugachi, J. D. (2023). Diseño e implementación de sistemas de control embebidos; PID, por retroalimentación de estados y lógica difusa en plantas de temperatura y velocidad de motor DC, para prácticas en laboratorio de control automático y microcontroladores. [Proyecto integrador]. ESPOL. FIEC, Guayaquil. 180p.
dc.identifier.uri	http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/58237
dc.description	En este trabajo se diseñó e implementó un sistema electrónico basado en las tarjetas TSC-LAB, ESP32 y Arduino Uno, que permite el control y monitoreo en tiempo real de una planta electrónica de temperatura y una planta de control de velocidad de un motor DC. Mediante programación en lenguaje C++ modificado de Arduino, se diseñó los controladores PID por sintonización Ziegler-Nichols, sintonización prueba error, lógica difusa y realimentación de estados. El objetivo principal es que este desarrollo permita fortalecer el conocimiento de diseño de controladores y programación de sistemas embebidos en los laboratorios de sistemas de control y sistemas embebidos de la ESPOL durante el desarrollo profesional. Durante la metodología, se empezó con el diseño modular del sistema electrónico, basado en las tarjetas mencionadas; para ello se diseña tarjetas PCB que permite adaptar e interconectar dichos dispositivos. Luego de ello, se realiza el diseño de los controladores usando MATLAB para luego embeberlos en las tarjetas de desarrollo mediante programación en C++ usando el IDE de Arduino. Con el objetivo de visualizar en tiempo real la variable controlada de lo desarrollado se realiza una aplicación usando la herramienta AppDesigner de Matlab; la interfaz permite visualizar el desempeño de los controladores al manipular el valor de referencia e incluso sintonizar el control PID por prueba-error manipulando las contantes Kp, Ti y Td. Finalmente, se realizan varias pruebas del desempeño de los controladores tanto usando la tarjeta ESP32 como la de Arduino Uno, se realiza un análisis de desempeño de ambas y se muestra las conclusiones de los resultados obtenidos experimentalmente.
dc.format	application/pdf
dc.format.extent	180 páginas
dc.language.iso	spa
dc.publisher	ESPOL. FIEC
dc.rights	openAccess
dc.subject	Sistema Embebido
dc.subject	Realimentación de estados
dc.subject	Controladores
dc.subject	Lógica difusa
dc.title	Diseño e implementación de sistemas de control embebidos; PID, por retroalimentación de estados y lógica difusa en plantas de temperatura y velocidad de motor DC, para prácticas en laboratorio de control automático y microcontroladores
dc.type	Ingeniero en Electrónica y Automatización Industrial
dc.identifier.codigoespol	T-113584
dc.description.city	Guayaquil
dc.description.degree	Escuela Superior Politécnica del Litoral
dc.identifier.codigoproyectointegrador	INGE-2069
dc.description.abstractenglish	In this work, an electronic system based on the TSC-LAB, ESP32 and Arduino Uno cards was designed and implemented, which allows the control and monitoring in real time of an electronic temperature plant and a speed control plant of a DC motor. Through programming in C++ language modified from Arduino, the PID controllers were designed by Ziegler- Nichol?s tuning, error-proof tuning, fuzzy logic and state feedback. The main objective is that this development allows to strengthen the knowledge of controller design and programming of embedded systems in the laboratories of the university during professional development. During the methodology, we started with the modular design of the electronic system, based on the cards; for this purpose, PCB cards are designed to adapt and interconnect these devices.; For this, PCB cards are designed that allow adapting and interconnecting said devices. After that, the design of the controllers is carried out using MATLAB and then they are embedded in the development boards by programming in C++ and using the Arduino IDE. In order to visualize in real time, the controlled variable of what has been developed, an application is made using the Matlab AppDesigner tool; the interface allows to visualize the performance of the controllers when manipulating the reference value and even to tune the PID control by trial- error manipulating the constants Kp, Ti and Td. Finally, several tests of the performance of the controllers are carried out both using the ESP32 card and the Arduino Uno card, a performance analysis of both is carried out and the conclusions of the results obtained experimentally are shown.