Algebraic control of a magnetically suspended sphere: Design and hardware implementation using a digital signal processor


Authors

DOI:

https://doi.org/10.22517/23447214.22251

Keywords:

Algebraic control, magnetic levitation, pole relocation, digital signal processor, instrumentation and control

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.

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Author Biographies

Víctor Alfonso Ortiz Bravo, Coorporación Universitaria Minuto de Dios - UNIMINUTO

Nacido en Pereira, Colombia en 1989. Obtuvo su título en Ingeniería Electrónica en el año 2012 en la Universidad Tecnológica de Pereira, Especialista en Edumática y Magister en Pedagogía en el año 2017 en la Universidad Católica de Pereira, aspirante al grado de Magister en Instrumentación Física de la Universidad Tecnológica de Pereira, docente e investigador coorporación Universitaria Minuto de Dios  - UNIMINUTO, apasionado de las ciencias exactas, la educación y la investigación, especialmente en el campo de la instrumentación y el control, la bioingeniería y la ciencia de datos. Miembro de los grupos de investigación Applied Neuroscience y GIADSc

Manuel Antonio Nieto Arias, Universidad Tecnológica de Pereira

nació en Pereira, Colombia en 1990. Obtuvo su título en Ingeniería Electrónica en el año 2012 en la Universidad Tecnológica de Pereira, Especialista en Edumática y Magister en Pedagogía en el año 2017 en la Universidad Católica de Pereira, aspirante al grado de Magister en Instrumentación Física de la Universidad Tecnológica de Pereira

Juan Pablo González Tamayo, Universidad Tecnológica de Pereira

nació en Pereira, Colombia en 1981. Obtuvo su grado en Ingeniería Electrónica y maestría en Automatización Industrial en el año 2004 y 2006 respectivamente, en la Universidad Nacional de Colombia sede Manizales; actualmente es candidato a Doctor en Ciencias de la Educación en la Universidad Cuauhtémoc plantel Aguascalientes México. Desde el año 2006 hasta la actualidad, él ha sido docente e investigador del programa de Ingeniería Electrónica de la Universidad Tecnológica de Pereira. Ha publicado diferentes artículos relacionados con la implementación de estrategias de control moderno, lo que ha correspondido a su tema de interés en investigación.

Luis Enrique Avendaño González, Universidad Tecnológica de Pereira

Ingeniero electrónico de la Universidad del Cauca, Magister en Ingeniería Eléctrica de la Universidad de los Andes y PhD en Bioelectrónica de la Universidad de Valencia, Profesor e Investigador de la Universidad Tecnológica de Pereira. Áreas de interés: instrumentación y control, procesamiento de señales, ingeniería eléctrica y electrónica

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Published

2020-03-30

How to Cite

Ortiz Bravo, V. A., Nieto Arias, M. A., González Tamayo, J. P., & Avendaño González, L. E. (2020). Algebraic control of a magnetically suspended sphere: Design and hardware implementation using a digital signal processor. Scientia Et Technica, 25(1), 6–13. https://doi.org/10.22517/23447214.22251

Issue

Section

Eléctrica