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PROPUESTA DE ANTEPROYECTO Glosario: Control difuso: “La lógica difusa es una técnica de la inteligencia computacional que permite trabajar información con alto grado de imprecisión, en esto se diferencia de la lógica convencional que trabaja con información bien definida y precisa” 1 . Neumática: “Es una fuente de energía de fácil obtención y tratamiento para el control de máquinas” 2 . Visión de maquina: “Estas máquinas incorporan la clasificación de objetos automáticamente, usando cámaras electrónicas y computadores con software específico. Tiene la capacidad de inspeccionar tamaño, color, forma, perfil y detalles específicos del objeto en absorción” 3 . Manifolds:” Es el el cuerpo de una o varias válvulas y al mismo tiempo es la tubería de conexión entre ellas, optimizando las pérdidas de carga y el espacio requerido” 4 . 1 .TEMA: Control difuso. 2. TITULO Diseño de un controlador difuso aplicado a una plataforma de levitación neumática PLANTEAMIENTO DE LA NECESIDAD 1 2 3 4 Logica Difusa [ON-LINE]. Disponible en: http://members.tripod.com/jesus_alfonso_lopez/FuzzyIntro.html Neumatica [ON_LINE]. Disponible en: http://www.euskalnet.net/j.m.f.b./neunatica.htm Visión de maquina [ON-LINE].disponible en: http://www.oraka.co.nz/mvisn_sp.htm Manifols [ON-LINE].disponible en: http://www.oocities.com/ebingenieria/webeb/manifold/3.htm

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PROPUESTA DE ANTEPROYECTO

Glosario:

Control difuso: “La lógica difusa es una técnica de la inteligencia computacional que permite trabajar información con alto grado de imprecisión, en esto se diferencia de la lógica convencional que trabaja con información bien definida y precisa”1.

Neumática: “Es una fuente de energía de fácil obtención y tratamiento para el control de máquinas”2.

Visión de maquina: “Estas máquinas incorporan la clasificación de objetos

automáticamente, usando cámaras electrónicas y computadores con software específico. Tiene la capacidad de inspeccionar tamaño, color, forma, perfil y detalles específicos del objeto en absorción”3.

Manifolds:” Es el el cuerpo de una o varias válvulas y al mismo tiempo es la tubería de conexión entre ellas, optimizando las pérdidas de carga y el espacio requerido”4.

1 .TEMA: Control difuso.

2. TITULO

Diseño de un controlador difuso aplicado a una plataforma de levitación neumática

PLANTEAMIENTO DE LA NECESIDAD

Se pretende construir una plataforma de levitación neumática en la cual se distribuirá el recurso de fluido de aire, para mantenerlo constante en las diferentes zonas de la planta. La plataforma de levitación neumática estará compuesta por tres tubos de acrílico cada uno en posición vertical los cuales se conectan a un manifolds en cada una de costados (superior e inferior).En el costado inferior cada uno de estos tubos cuenta

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Logica Difusa [ON-LINE]. Disponible en: http://members.tripod.com/jesus_alfonso_lopez/FuzzyIntro.htmlNeumatica [ON_LINE]. Disponible en: http://www.euskalnet.net/j.m.f.b./neunatica.htmVisión de maquina [ON-LINE].disponible en: http://www.oraka.co.nz/mvisn_sp.htmManifols [ON-LINE].disponible en: http://www.oocities.com/ebingenieria/webeb/manifold/3.htm

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con un ventilador el cual es el encargado de inyectarle aire al tubo .Dentro de cada uno de los tubos se suspende una bola de ping-pong la cual va a ser impulsada por este flujo de aire con el objetivo de mantenerlas a una altura máxima uniforme posible. Para esto se utilizara una cámara que detecte la altura de las pelotas usando visión de máquina. En la fig1 se muestra el diseño de la planta que se diseñó en la universidad de Ohio.

Fig1

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En ambientes educativos surge la necesidad de una plataforma de experimentación que sea útil tanto para los estudiantes como para los profesores y que permita la investigación de estrategias versátiles de control.

Contar con dispositivos que permitan poner en práctica conocimientos teóricos, hará que los estudiantes de electrónica de la universidad pedagógica pongan en práctica diferentes estrategias de control que les permita tener una visión más clara de los métodos estudiados.

JUSTIFICACIÓN

La idea de una plataforma de levitación neumatica surge por la inquietud personal de estudiar una estrategia de control en particular que permita tener un aprovechamiento correcto del recurso de aire.

Tomando como base el proyecto realizado en la Universidad de Ohio “The-balls-in-tubes es un experimento de bajo costo con el cual se pretende probar diferentes técnicas de Dynamic Resource Allocation, emulando diferentes problemáticas tales como la distribución de los recursos en las diferentes industrias”1

Esta plataforma es una herramienta que integra elementos electrónicos y software de programación que podrían ser incorporados en procesos productivos. El empleo de esa plataforma ayudara a comprender a los estudiantes aspectos importantes del proceso de identificación de una planta y el diseño de controladores. Por tanto este proyecto generara un producto de indudable valor didáctico que podrá ser usado en

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posteriores prácticas en el departamento de electrónica de la universidad pedagógica nacional.

El desarrollo de plantas didácticas para realizar prácticas es una herramienta importante para el aprendizaje de una rama como es el control automatico.Contar con un dispositivo de control no convencional en ámbito académico brindara a los estudiantes la posibilidad de desarrollar habilidades en técnicas de control de procesos industriales.

OBJETIVO GENERAL

Realizar el controlador (difuso) en tiempo real, con el fin de mantener una altura máxima uniforme en los diferentes modulos de la planta de un objeto suspendido dentro de un flujo de aire. Al finalizar el trabajo se donara la plataforma al departamento de electrónica de la universidad pedagógica nacional.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Establecer el algoritmo de control por medio de un software comercial, posiblemente matlab, que facilite la implementación de un control difuso.

Realizar el estudio teorico del sistema, esto significa, los fundamentos físicos, matemáticos y electrónicos para la viabilidad del proyecto.

Utilizar visión de máquina para capturar la altura de las pelotas, para que sean procesados en el pc y luego integrarlos con el controlador.

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Redactar un documento que dé cuenta del proceso que se realizó para el diseño y construcción de la plataforma de levitación neumática.

METODOLOGÍA

La metodología a seguir para el desarrollo de esta propuesta es exploratoria en la cual se hace necesario en un principio hacer una indagación y recolección de varias fuentes de información como: artículos, revistas, tesis, etc., que puedan proporcionar datos sobre las diferentes técnicas de control para el diseño de una plataforma de levitación neumática y en especial con el tipo de control con el cual se pretende desarrollar el proyecto.

Después de recoger la información necesaria y pertinente se empezara a determinar y realizar:

El tipo de materiales necesarios para el diseño y construcción de la planta como son dispositivos electrónicos y los elementos necesarios para la construcción del levitador neumático.

Construcción de la plataforma de levitación neumática. Adquisición de datos mediante la tarjeta para procesarlos en el PC. Se realizaran los cálculos y se utilizará la técnica de lógica difusa

para diseñar el algoritmo de control haciendo uso del software Matlab.

Se realizarán Pruebas y experimentación. Finalmente teniendo la plataforma ya construida se pretende integrar

el sistema de control para obtener el producto final.

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ANTECEDENTES

Proyecto realizado en el Departamento de Ingeniería Eléctrica y Computación de la Universidad Estatal de Ohio. Alvaro E. Gil, Nicanor Quijano, y Kevin M. Passino. 05 de abril 2004.

THE BALLS IN TUBES EXPERIMENTEste documento muestra la estrategia de asignación de recursos distribuidos para el desarrollo de un levitador neumático utilizando el software dSPACE el cual se basa en Matlab/Simulink para el desarrollo del algoritmo de control de la planta. Describen de una forma clara los pasos que siguieron tanto en la elaboración del algoritmo, como adquisición de datos y materiales necesarios para la construcción de la plataforma de levitación.Este experimento fue desarrollado para ser un banco de pruebas de bajo costo mostrando la estrategia de asignación de recursos dinámicos.

Trabajo realizado en la Universidad Autónoma de San Luis Potosí, México.

SUSPENSIÓN EÓLICA DE OBJETOS BASADOS EN LABVIEW

Este trabajo muestra la implementación del Software de instrumentación virtual y tiempo real LabView para el desarrollo de una planta de suspensión de objetos. Este utiliza un ventilador DC

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para mantener el objeto verticalmente que a su vez es controlado por un convertidor CD-DC. El trabajo fue desarrollador por medio de un control PID que regula la posición de salida como la altura del objeto.

Proyecto realizado en la Escuela Superior de ingenieros, Universidad de Sevilla, España.

DISEÑO DE ESTRATEGIAS DE CONTROL PARA UN SISTEMA DE LEVITACIÓN MEUMATICA.

En este documento muestran diversas estrategias de control para el desarrollo de un sistema de levitación, dando a conocer varia información sobre los diferentes sistemas de control con el cual se pueden desarrollar el proyecto. En este realizan un estudio sobre control PID, control Robusto H∞, Control Predictivo Generalizado (GPC) y control borroso. El estudio lo realizan mostrando resultados mediante el programa LabView.

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MARCO TEORICO

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MARCO TEORICO

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Logica Difusa [ON-LINE]. Disponible en: http://members.tripod.com/jesus_alfonso_lopez/FuzzyIntro.htmlNeumatica [ON_LINE]. Disponible en: http://www.euskalnet.net/j.m.f.b./neunatica.htmVisión de maquina [ON-LINE].disponible en: http://www.oraka.co.nz/mvisn_sp.htmManifols [ON-LINE].disponible en: http://www.oocities.com/ebingenieria/webeb/manifold/3.htm

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CRONOGRAMA

ACTIVIDAD ENE FEBR MAR ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOS SEPTI OCTU NOVI

Recolección De información

Análisis de información

Diseño y construcción de la plataforma

Caracterización de la planta y adquisición de datos

Pruebas y experimentación

Documento final

Producto final

Sustentación

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Logica Difusa [ON-LINE]. Disponible en: http://members.tripod.com/jesus_alfonso_lopez/FuzzyIntro.htmlNeumatica [ON_LINE]. Disponible en: http://www.euskalnet.net/j.m.f.b./neunatica.htmVisión de maquina [ON-LINE].disponible en: http://www.oraka.co.nz/mvisn_sp.htmManifols [ON-LINE].disponible en: http://www.oocities.com/ebingenieria/webeb/manifold/3.htm

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BIBLIOGRAFIA

Lascano,R.(2009). Sistemas de Control Distribuido: Replication Dynamics en Levitadores Neumaticos Acoplados. Universidad de Los Andes, Bogotá

Ordoñez, D. Jacome, M. Gonzalez, F. (2009). Implimentación y estudio comparativo de técnicas de control PID y FUZZY en controladores lógicos programables. RESET-UTS, VOL 1, (NUM 4), PAG 0-28.

Escaño, J. Agarín, D. (2004). Identificación y control de posición de un sistema de levitación neumática. Universidad de Sevilla. Pag 0-7.

Quijano, N. Gil, A. Passino, K. (2004). Experiments for Distributed and Networked Dynamic Resource Allocation, Scheduling, and Control. Universidad Ohio.

Calderon, A. (2009). Control Adaptativo aplicado a levitadores

neumaticos acoplados. Universidad de los Andes, Bogotá. Lopez, E. Aguiñaga, D. (2005). Suspensión eólica de objetos

basados en Labview. Universidad Autonoma de San Luis Potosí. Mexico. Pag 0-6.

ASESOR PROPUESTO: Diego Mauricio Rivera.

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Logica Difusa [ON-LINE]. Disponible en: http://members.tripod.com/jesus_alfonso_lopez/FuzzyIntro.htmlNeumatica [ON_LINE]. Disponible en: http://www.euskalnet.net/j.m.f.b./neunatica.htmVisión de maquina [ON-LINE].disponible en: http://www.oraka.co.nz/mvisn_sp.htmManifols [ON-LINE].disponible en: http://www.oocities.com/ebingenieria/webeb/manifold/3.htm

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