Vehículo autobalanceado tipo pendulo invertido

[gab163]

Hola a todos, soy estudiante de Maestría estoy en el área de sistemas de control y estoy desarrollando como proyecto un vehículo de dos ruedas autobalanceado tipo péndulo invertido. Estoy en el proceso de desarrollo ya he fabricado la estructura mecánica  y estoy afinando detalles para la construcción de la parte electrónica les dejo las primera imágenes del carrito. Quien este interesado en hacer algo parecido puede preguntar y así ayudarnos a construirlo saludos. 

[dogflu66]

Pues se ve muy bien, así que esperando ver como se desarrolla el proyecto.

[gera]

Lindo trabajo! muy bien acabado quedo atento para cuando subas mas detalles.

[PCCM]

También estoy interesado, Actualmente estoy intentando hacer una INS/GPS.
Supongo que utilizaras sensores inerciales para saber su movimiento.

Saludos.

[gab163]

Así es PCCM estoy trabajando con acelerometros y giroscopios para saber la inclinación y el giro del carrito, para tener medido la velocidad y posición tengo unos encoders ópticos de 360 ppv y estoy ahorita con un circuito para monitorear la batería. Pues conforme avance estaré subiendo fotos y demás.
 

[Darkman_A]

Así es PCCM estoy trabajando con acelerometros y giroscopios para saber la inclinación y el giro del carrito, para tener medido la velocidad y posición tengo unos encoders ópticos de 360 ppv y estoy ahorita con un circuito para monitorear la batería. Pues conforme avance estaré subiendo fotos y demás.
 

Hola.
Con respecto a la carcaza, lo que puedo ver en la foto esta armada con placas atornilladas. ¿Es asi, o es un bloque?. ¿De que espesor son las placas de alumino?
¿Podrias poner la denominacion de los elementos electronicos (acelerometro, giroscopos,etc) que estas utilizando?.¿Podrias indicar la denominacion (modelo) y/o caracteristicas electricas de los motores?.
¿Has probado cargando con peso lo que ya tenes desarrollado?
Te felicito. Muy bueno tu desarrollo. Voy a estar siguiendo tus avances.
Saludos.

[gab163]

Con respecto a la carcaza, lo que puedo ver en la foto esta armada con placas atornilladas. ¿Es asi, o es un bloque?. ¿De que espesor son las placas de alumino?
¿Podrias poner la denominacion de los elementos electronicos (acelerometro, giroscopos,etc) que estas utilizando?.¿Podrias indicar la denominacion (modelo) y/o caracteristicas electricas de los motores?.
¿Has probado cargando con peso lo que ya tenes desarrollado?

Darkman_A si son placas atornilladas maquinadas con CNC, el acelerometro que voy a utilizar es un LSM303DLHC que es acelerometro y brujula, para complementar a inclinación usare también un L3GD20 que es un gyro, para medir velocidad y desplazamiento usare un HEDS-5640 son encoders de 360ppv, los drivers son unos OSMC los motores no recuerdo los datos pero los estare subiendo.
Comenzare a hacer pruebas con los drivers el lunes de la semana que viene, ya que voy a salir de viaje pero llegando seguire con todo esto haber que sucede. Espero ya tener armado el circuito para esta semana que sigue es el plan. Este es el OSMC driver hasta 50V 160A va uno por cada motor.

[PCCM]

Seguro utilizarás el acelerómetro para medir su inclinación y el giróscopio como complemento?, Si es así puedes plantear tu lógica.

Debido a que el sistema presentará aceleraciones lineales en el eje de desplazamiento y el mismo eje lo utilizarás para medir la inclinación, recomendaría que sea al revez, usar el giroscopio para medir la inclinación y utilizar el acelerómetro como sensor complementario para poder estimar el error debido a la deriva del giroscopio.

[gab163]

PCCM si tienes razón así es con lo del giroscopio y acelerometro,

Debido a que el sistema presentará aceleraciones lineales en el eje de desplazamiento y el mismo eje lo utilizarás para medir la inclinación

respecto a esto utilizare un modelo no lineal estoy viendo la manera de aplicar un controlador no lineal para obtener un mejor control que utilizando el sistema linealizado.

[PCCM]

Una ves leí en una tesis que utilizaron lógica difusa para realizar un control a un sistema no lineal, los resultados fueron buenos.

[Chenao]

respecto a esto utilizare un modelo no lineal estoy viendo la manera de aplicar un controlador no lineal para obtener un mejor control que utilizando el sistema linealizado.

Para los sistemas dinámicos pendulares he tenido éxito utilizando un control no lineal. El método analítico con mejores resultados (hasta el momento) para este tipo de planta ha sido el método de linealización exacta, creo que podría ser una buena opción de control para tu proyecto.
 

[homer32]

felicidades, muy buena pinta el proyecto.
mi pregunta en el espacio que te queda, podrás poner toda la electrónica?
como harás para que el vehículo gire? parece que el soporte(palo) esta fijo?

seguiré este proyecto.

[gab163]

Una ves leí en una tesis que utilizaron lógica difusa para realizar un control a un sistema no lineal, los resultados fueron buenos.

Así es  en estos momentos tengo en simulación un controlador difuso Takagui-sugeno, seria cuestio de probar controlador real una vez armado el circuito, tambien estoy viendo una retro linealizante para ver como se comporta.

Para  los sistemas dinámicos pendulares he tenido éxito utilizando un control no lineal. El método analítico con mejores resultados (hasta el momento) para este tipo de planta ha sido el método de linealización exacta, creo que podría ser una buena opción de control para tu proyecto.

Lo tomare en cuenta gracias.

felicidades, muy buena pinta el proyecto.
mi pregunta en el espacio que te queda, podrás poner toda la electrónica?
como harás para que el vehículo gire? parece que el soporte(palo) esta fijo?

En el espacio que queda efectivamente pondré la electrónica y sobre el manubrio es fijo estoy por definir si usar unos puños de motocicleta para las vueltas ya que trae potenciometros o unos simples botones, lo primero que quiero es que se estabilice ya poco a poco iré afinando detalles.

[Darkman_A]

Con respecto a la carcaza, lo que puedo ver en la foto esta armada con placas atornilladas. ¿Es asi, o es un bloque?. ¿De que espesor son las placas de alumino?
¿Podrias poner la denominacion de los elementos electronicos (acelerometro, giroscopos,etc) que estas utilizando?.¿Podrias indicar la denominacion (modelo) y/o caracteristicas electricas de los motores?.
¿Has probado cargando con peso lo que ya tenes desarrollado?

Darkman_A si son placas atornilladas maquinadas con CNC, el acelerometro que voy a utilizar es un LSM303DLHC que es acelerometro y brujula, para complementar a inclinación usare también un L3GD20 que es un gyro, para medir velocidad y desplazamiento usare un HEDS-5640 son encoders de 360ppv, los drivers son unos OSMC los motores no recuerdo los datos pero los estare subiendo.
Comenzare a hacer pruebas con los drivers el lunes de la semana que viene, ya que voy a salir de viaje pero llegando seguire con todo esto haber que sucede. Espero ya tener armado el circuito para esta semana que sigue es el plan. Este es el OSMC driver hasta 50V 160A va uno por cada motor.

Hola gab163.
Gracias por tomarte la molestia de responder mi consulta y en forma tan detallada. Recien hoy me percate de la misma.
Sigo atento tu desarrollo.
Saludos.

[gab163]

No había tenido tiempo de subir la prueba de los drivers con los motores voy de poco a poco, pues parece ser que todo va bien los MOSFETS del driver no se calientan ni tantito trate de frenarlos con la mano para simular una carga mas fuerte pero por la caja de engranes pues es casi imposible necesitare subirme para probarlos pero creo que no tendrá ningún problema. Hice pruebas para encontrar la zona muerta y checar cambio de dirección y de velocidad. Seguiré subiendo conforme avance me enfocare a armar la tarjeta en estos días y cuando tenga algo en concreto lo subo.