Modelling and Controlling the Kinetic and Dynamic of a Bicycle

espanolEn este trabajo, se presenta el modelado y control posterior de una mini-bicicleta autonoma, que se utilizara para la ensenanza de sistemas de control. El modelo mecanico se construye inicialmente a partir de un diseno CAD y posteriormente se integra en Simulink, conjuntamente con los modulos de control. Se lleva a cabo el modelado del sistema completo, incluyendo las partes mecanicas, sensores, actuadores y la friccion de las ruedas con el suelo, consiguiendose el mismo comportamiento que con la bicicleta fisica. A partir de las ecuaciones matematicas que definen el comportamiento del sistema se disena un controlador PID y un controlador LQG en el espacio de estados. Para verificar el modelo, los controladores disenados se prueban tambien con los mismos parametros en la mini-bicicleta fisica, obteniendose un resultado identico. EnglishIn this paper, we present the modelling and subsequent control of an autonomous mini-bicycle, which will be used to teach control systems. The model is initially built from a CAD design and then integrated into Simulink, together with the control modules. The modelling of the complete system is carried out, including the mechanical parts, sensors, actuators and the friction of the wheels with the ground, achieving the same behavior as the physical bicycle. From the mathematical equations that define the behavior of the system, a PID controller and an LQG controller are designed in the state space. To verify the model, the designed controllers are tested, too. Identical parameters in the physical mini-bicycle lead to the same results in the model.