Diseño, implementación y control de una plataforma autoestable

Abstract

[EN] This project collects the necessary information for the construction of a self-stabilizing platform prototype controlled with a PID controller. The main parts of the mechanism have been built using 3D printing from a CAD model designed with Solidworks, the tilt in the two axes of rotation is measured with an accelerometer and the position of the platform is rectified with two independent servomotors. The controller has been designed to keep the platform always in a horizontal position facing the perturbations applied and it is implemented with an Arduino board. To determine the parameters of the regulator, the control loop was first simulated with Simulink for the later implementation to the real prototype. The final code compares the tilt read by the accelerometer with the reference point and rectifies the position of the servomotor to maintain the stability of the platform. The results describe the dynamic behaviour of the platform according to the different input and the variables of control, showing that the mechanism works correctly.

[CA] Aquest projecte recull la informació necessària per a la construcció d’un prototip d’una plataforma auto-estabilitzadora controlada amb un regulador PID. Les peces principals que conformen el mecanisme han estat fabricades amb impressió 3D a partir d’un disseny CAD amb Solidworks, l’angle d’inclinació de la plataforma en els dos eixos de rotació es llegeix amb un acceleròmetre i es corregeix la posició amb dos servomotors independents. El regulador ha estat dissenyat per a mantenir la plataforma sempre en posició horitzontal fent front a les pertorbacions aplicades i la seva implementació es duu a terme mitjançant una placa Arduino. Per a determinar els paràmetres del regulador, primer s’ha simulat el control amb Simulink per a aplicar-lo després al prototip. El codi final compara l’angle llegit per l’acceleròmetre amb l’angle de referència establert i rectifica la posició del servomotor per a mantenir l’estabilitat de la plataforma. Els resultats obtinguts descriuen el comportament dinàmic de la plataforma segons les diferents pertorbacions d’entrada i el tipus de control, demostrant que el mecanisme funciona correctament.