Controlador APID subibaja para equilibrio de robot auto-balanceado

Resumen

Siendo los algoritmos subibaja y su implementación en el controlador PID de reciente desarrollo, los resultados publicados hasta hoy en día se han limitado a evaluar su desempeño a nivel simulación. En este sentido, aunque se han obteniendo resultados notables, la implementación del controlador PID adaptativo (APID) con algoritmos subibaja en una planta física era una cuestión pendiente. El presente estudio aborda la implementación del controlador APID subibaja en un robot auto-balanceado de dos ruedas (TWSBR). El controlador APID subibaja es logrado mediante el algoritmo subibaja LS (Less Slope – menos pendiente). El TWSBR es el robot comercial “ELEGOO Tumbller Self-Balancing Robot Car”, mismo que cuenta con un controlador PID con sintonización de fábrica para su control de equilibrio programado en un Arduino Nano. En general, el TWSBR y todos sus componentes se conservaron inalterados, el algoritmo de control y su programación fue la única variante. La experimentación consistió en comparar el desempeño de los controladores PID y APID subibaja en el control de equilibrio del TWSBR, empleando una sintonización común de ganancias para ambos casos. Una primer comparativa contempla el análisis de las respuestas transitoria y en estado estable para el control de equilibrio. En breve comentario, el APID subibaja logra mantener el control de equilibrio cuando el PID no lo hace. Los resultados físicos confirman los resultados previamente existentes de simulación. El controlador APID subibaja es superior al controlador PID y sencillo de implementar.