Implementación de maqueta de levitación magnética y aplicación de control utilizando Arduino

Abstract

[ES] En este trabajo de fin de grado se construye una maqueta de levitación magnética que consiste en hacer levitar una bola metálica mediante el campo magnético generado por un electroimán. Para estabilizar el sistema que por naturaleza es inestable, se hace uso de una placa de Arduino UNO en la que se compila un control digital diseñado con técnicas de control clásico. Para conseguir mediante un generador de tensión la potencia deseada en el electroimán, se hace uso de la técnica del “PWM” para así obtener un voltaje controlable desde Arduino. Se genera un controlador “óptimo” mediante un software de diseño de controladores y se analiza el sistema ante diferentes cambios de referencia para los dos controles; para posteriormente hacer una comparación entre ellos.

[EN] In this final degree project is built a model of magnetic levitation, which consist of making a metallic ball levitate by means of the magnetic field generated by an electromagnet. In order to stabilize the system, which is unstable by nature, an Arduino UNO board was utilized. This board compiles a digital control designed with classic control techniques. So as to achieve the desired power in the electromagnet through a voltage generator, the “PWM” technique was applied, thus obtaining a controllable voltage from the Arduino. An “optimal” control is generated by a control design software and the system is analyzed at different reference changes for the two controls; to make a comparison between them later.