Control algebraico de una esfera suspendida magnéticamente: Diseño e implementación en hardware usando un procesador digital de señales

Abstract

Magnetic levitation is the phenomenon that occurs when an object is suspended in the air by the action of a magnetic field, either by repulsion or by attraction, with practical applications such as the MagLev train. The main objective is to design a control methodology that allows to improve the characteristics such as greater speed in response times, stability, robustness to external disturbances and in general greater efficiency in the production processes; for this, two control techniques were designed, one by pole relocation and the other with an algebraic control scheme for the comparison of the behavior of the system in terms of stability and robustness in presence of disturbances. The algebraic control method exhibits better performance compared to conventional methods, since it reduces oscillatory behavior and it has greater rejection to external disturbances. We concluded that the use of a high-speed processing device guaranteed that the algorithms executed in real time greatly improved the general response of the physical system.La levitación magnética es el fenómeno que ocurre cuando un objeto se suspende en el aire por la acción de un campo magnético, ya sea por repulsión o por atracción, con aplicaciones prácticas como el tren MagLev. El objetivo principal es diseñar una metodología de control que permita mejorar características como mayor velocidad en tiempos de respuesta, estabilidad, robustez ante perturbaciones externas y en general una mayor eficiencia en los procesos productivos; para esto se diseñaron dos técnicas de control, una por reubicación de polos y la otra con un esquema de control algebraico para la comparación del comportamiento del sistema en cuanto a estabilidad y robustez ante perturbaciones. El método de control algebraico presenta un mejor desempeño en comparación con los métodos convencionales, ya que reduce el comportamiento oscilatorio y tiene mayor rechazo a perturbaciones externas. Se concluye que la utilización de un dispositivo de alta velocidad de procesamiento, garantizó que los algoritmos ejecutados en tiempo real mejoraran considerablemente la respuesta general del sistema físico

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