Generación de spline cúbico para el diseño de un gemelo digital de motor dc

dc.contributor.advisorGIRALDO RAMOS, FRANK NIXON
dc.contributor.authorPlazas Buitrago, David Felipe
dc.contributor.authorNiño Aponte, Fabio Alexander
dc.contributor.orcidFrank Nixon , Giraldo Ramos [0000-0001-8407-1831]
dc.date.accessioned2026-02-09T16:46:20Z
dc.date.available2026-02-09T16:46:20Z
dc.date.created2025-10-07
dc.descriptionEl proyecto aborda el desafío de generar movimientos suaves y precisos en sistemas embebidos utilizados en control automático y robótica, donde los controladores PID tradicionales pueden producir señales abruptas que afectan la precisión y el esfuerzo del actuador. Para resolverlo, se diseñó un algoritmo de spline cúbico en C++ capaz de suavizar en tiempo real la salida del PID garantizando continuidad en posición, velocidad y aceleración, y se integró en un entorno de simulación en MATLAB/Simulink con un gemelo digital de un motor DC. Tras sintonizar empíricamente el PID y validar el sistema en un entorno virtual en V-Realm con un péndulo controlado, las simulaciones mostraron que el spline cúbico reduce vibraciones y evita saturaciones sin comprometer la estabilidad. En conjunto, el trabajo propone una solución práctica y de bajo costo para mejorar el control de movimiento en aplicaciones de automatización y robótica industrial.
dc.description.abstractThis project addresses the challenge of generating smooth and precise movements in embedded systems used in automatic control and robotics, where traditional PID controllers can produce abrupt signals that affect actuator accuracy and effort. To solve this, a cubic spline algorithm was designed in C++ capable of smoothing the PID output in real time, ensuring continuity in position, velocity, and acceleration. This algorithm was then integrated into a MATLAB/Simulink simulation environment using a digital twin of a DC motor. After empirically tuning the PID and validating the system in a V-Realm virtual environment with a controlled pendulum, the simulations showed that the cubic spline reduces vibrations and prevents saturation without compromising stability. Overall, this work proposes a practical and low-cost solution for improving motion control in industrial automation and robotics applications.
dc.format.mimetypepdf
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11349/100298
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Distrital Francisco Jose de Caldas
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dc.rights.accesoAbierto (Texto Completo)
dc.rights.accessrightsOpenAccess
dc.subjectSpline cúbico
dc.subjectMotor dc
dc.subjectInterpolación numérica
dc.subjectSimulación de sistemas
dc.subject.keywordDigital twin
dc.subject.keywordCubic spline interpolation
dc.subject.keywordMatematical modeling
dc.subject.keywordNumerical methods
dc.subject.lembIngeniería en control y automatización -- Tesis y disertaciones académicas
dc.subject.lembModelo y simulación
dc.subject.lembGemelos digitales
dc.subject.lembMotores de corriente continua
dc.titleGeneración de spline cúbico para el diseño de un gemelo digital de motor dc
dc.title.titleenglishCubic spline generation for the design of a digital twin of a dc motor
dc.typebachelorThesis
dc.type.degreeMonografía
dc.type.driverinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis

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