Sistemas de Control Implementado en Arduino

Name: Sistemas de Control Implementado en Arduino
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Control de Sistemas Dinámicos en tiempo Discreto programado en Arduino IDE

Created bySergio Andres Castaño Giraldo

Last updated 6/2025

Spanish

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What you'll learn

Crear tu propio Laboratorio de Temperatura para el estudio de disciplinas de modelado y control.
Aterrizar los conceptos abstractos de los sistemas de control en la práctica
Programar paso a paso algoritmos de control con la placa de Arduino
Entender los conceptos de implementación que deben ser considerados en los sistemas de control.
Interpretar los diagramas de bloques para traducirlos a un lenguaje de programación
Realizar adquisición de datos y modelar sistemas

Course content

7 sections • 51 lectures • 6h 47m total length

Mira ESTO ANTES de INSCRIBIRTE a este curso1:20
Info útil del antes de Matricularse al Curso4:50
Inicio de la elaboración de la planta de control1:00
Inicio del Curso. Vamos a aprender en esta sección a crear el sistema de control para nuestro sistema embebido
¿Como Funciona UDEMY?8:10
Funcionamiento de UDEMY
Planta de Control para el Curso5:55
En este video mostramos la planta del laboratório de temperatura, la cual usaremos a lo largo del curso para poner a prueba cada uno de los sistemas de control implementados en el Arduino.
Materiales de la Planta0:22
Materiales para la construcción de la planta del TCLAB que funciona como practica de los sistemas de control aplicado en la vida real con Arduino
Circuito de la Planta de Control15:29
Veremos como se estructura el circuito electrónico de la planta de control que usaremos en el curso de sistemas de control en dispositivos embebidos utilizando el Arduino.
PCB Planta de Control6:05
Veremos el diseño de la tarjeta PCB electrónica de la planta de control que vamos a utilizar en el curso de teoría del control usando el Arduino.
Introducción al Código Base para los Sistemas de Control en Arduino1:56
En este video, veremos los archivos que conforman el código base de nuestra placa de desarrollo de Arduino, para la programación e implementación de los diversos sistemas de control que vamos a realizar a lo largo del curso.
Explicación del Código Base De Arduino [Sistemas de Control]23:41
En este video se explica en detalle el código base del Arduino para la lectura de los sensores y para la actuación de los heaters de nuestra planta. En base a este código podremos desarrollar los sistemas de control usando dispositivos embebidos.
Sensor LM350:17
Recepción de Datos de la interfaz11:21
Adicionamos al código base del Arduino, la etapa de recepción de datos directamente del Serial Plotter o de la interfaz gráfica de Matlab, para posteriormente realizar la implementación del sistema de control en Arduino.
Transmisión de Datos a la Interfaz7:45
En este video aprendemos a programar el Arduino para la transmisión de datos a Matlab o al Serial plotter con la finalidad de poder programar posteriormente los sistemas de control en microcontroladores, en este caso un sistema de control en Arduino.
Probando la Interfaz Gráfica - Sistema de Control con Arduino8:44
Comprobamos el funcionamiento de la interfaz que se comunicará con el Arduino, para el monitoreo de las variables del sistema de control que será programado en el dispositivo embebido.
Actualización de la Interfaz0:10
Actualización de la Interfaz
Instalador de la Interfaz del Sistema Embebido3:22
Proceso de descarga e instalación de la interfaz gráfica en Windows.
Identificación del Modelo del TCLAB21:31
En este video, realizamos una adquisición de datos con nuestro Arduino, con la cual vamos a levantar un modelo de entrada - salida (función de transferencia) para la variable temperatura del TCLAB, con el objetivo de poder diseñar y proyectar las distintas estructuras de control dentro del sistema microcontrolado.

Controladores PID1:09
Comenzamos a programar nuestros primeros controladores en el curso de sistemas de control aplicado en dispositivos electrónicos embebidos. Para este caso empezamos con el controlador más popular de todos el PID.
Formulación del Control PID Discreto20:12
Aprende detalladamente como transformar un controlador Proporcional + Integral + Derivativo (PID) en su representación discreta, para implementarlo en el Arduino.
Selección del Periodo de Muestreo21:57
En este video entendemos el concepto para la selección adecuada de nuestro periodo de muestreo cuando desarrollamos controladores discretos. En este caso, al implementar sistemas de control dentro de un dispositivo embebido como es el Arduino, deberemos tener una adecuada selección en el tiempo de muestreo para que el microcontrolador consiga controlar adecuadamente el proceso o la planta.
Actualizar Regresores8:40
En este video entenderemos como actualizar los vectores de la ley de control que contienen las diferentes señales espaciados en el tiempo por causa de los regresores. En este caso creamos la librería update_past en nuestro Arduino para conseguir la implementación de sistemas de control con nuestro dispositivo embarcado.
Tiempo de Muestreo TCLAB con Arduino6:10
En este video vemos el periodo de muestreo que vamos a emplear para nuestro laboratorio de temperatura TCLAB para la programación de los diferentes sistemas de control implementados en un dispositivo electrónico como el Arduino Processing.
Control PID via Ziegler y Nichols en Arduino17:04
Implementados nuestro primer controlador PID en el Arduino, usando la técnica más famosa conocida como la sintonía de Ziegler y Nichols.
Control PID via CHR en Arduino8:02
En este video implementamos un controlador digital PID en nuestro Arduino, utilizando el lenguaje C. Para esta práctica, usamos el método de sintonía de controladores PID CHR.
Controlador PID via Cohen y Coon4:39
En este video implementamos un controlador digital PID en nuestro Arduino, utilizando el lenguaje C. Para esta práctica, usamos el método de sintonía de controladores PID propuesto por los autores Cohen y Coon.
Controlador PID en Arduino via Integral del Error5:34
En este video implementamos un controlador digital PID en nuestro Arduino, utilizando el lenguaje C. Para esta práctica, usamos el método de sintonía de controladores PID propuesto por los autores Lopez et. al. y Rovira et al. Usando los criterios de la integral del error como el IAE y el ITAE.

Controlador RST (Reference Signal Tracking)1:23
Empezamos a aplicar controladores más avanzados que requieren de algebra lineal para su implementación. En este caso dedicaremos una sección al controlador por seguimiento de referencia el RST.
Introducción al controlador RST22:03
En este video se introduce el concepto del Controlador RST (Reference Signal Tracking) el cual es un controlador muy útil y lo aprenderemos a programar en el microcontrolador de nuestra placa de Arduino.
Bibliotecas de Álgebra Lineal en Arduino6:16
Aprenderemos a crear la librería para efectuar productos entre dos polinomios equivalente a la función conv de matlab y adicionalmente instalaremos el Basic Linear Algebra de Arduino que nos permitira realizar cálculos potentes basados en el álgebra lineal con nuestro Arduino.
Cambios en la Biblioteca BasicLinearAlgebra0:50
Variables Globales del Controlador RST6:35
Para la implementación del controlador RST dentro de Arduino, será necesario la definición de algunas variables globales que serán usadas en el Scope de nuestro archivo principal.
Cálculo del Controlador RST en Arduino11:30
En este video usamos todas las funciones expuestas en los videos anteriores para el cálculo de todos los parámetros de nuestro controlador RST usando álgebra lineal dentro de nuestro Arduino.
Implementación del Controlador RST en Arduino usando Álgebra Lineal4:45
Aprendemos a programar el controlador RST dentro de nuestra placa de prototipado de Arduino usando el usando nociones de programación de lenguaje C, la bilbioteca basic linear algebra.
Controlador RST Explicito en Arduino8:42
En este video realizamos la implementación directa del controlador RST en nuestra placa de Arduino. En este caso realizamos todo el cálculo del controlador RST directamente en MATLAB y en el microcontrolador del Arduino realizamos la implementación sobre el laboratório del control de temperatura.

Control en Cascada1:05
Aprenderemos a implementar una estructura de control en cascada dentro de la programación de nuestro sistema microcontrolado. Esta aplicación de control es muy común a nivel industrial para poder eliminar posibles disturbios dentro del lazo de control.
Control en Cascada con el TCLAB8:00
En este video realizamos la introducción del controlador en cascada el cual vamos a implementar en nuestro dispositivo embebido. Nuestro Arduino tendrá implementado este controlador para la variable de temperatura y la corriente que circula por el transistor.
Código de Identificación de la Corriente en el TCLAB2:08
Veremos el código en Arduino donde colocamos el sistema en lazo abierto y enviamos los datos de la corriente hacia la interfaz gráfica con el objetivo de poder realizar una adquisición de datos.
Identificación del Modelo de la Corriente8:02
En este video, realizamos una adquisición de datos de la variable de Corriente, y levantamos el modelo a través de una función de transferencia utilizando Matlab.
Código del Control en Cascada en el TCLAB con el Arduino16:22
En este video se explica paso a paso la implementación de una estructura de control en cascada implementada en lenguaje C adaptado para ser ejecutado en el sistema microcontrolador del Arduino.
Respuesta del Control en Cascada en Arduino6:08
En este video podemos ver la respuesta del Control en Cascada implementado Arduino

Controlador por Realimentación de Estados1:23
En esta sección aprenderemos a involucrar el espacio de estados dentro de un sistema microcontrolado, y para este caso en particular veremos como diseñar e implementar un controlador por realimentación de Estados.
Control por Realimentación de Estados Discreto13:56
En esta entrada vemos el conceptual sobre el control por realimentación de estados discreto del tipo servo (con seguimiento de referencia) a ser implementado en nuestro Arduino. Inicialmente, realizamos el proyecto de control usando MATLAB para posteriormente implementarlo en el dispositivo embebido.
Código del Control Por Realimentación de Estados en Arduino9:19
En este video se explica paso a paso como realizar la programación de un control por realimentación de estados implementado directamente en un dispositivo embebido usando lógica de programación de lenguaje C dentro del Arduino IDE.
Respusta del Control por Realimentación de Estados Arduino3:13
En este video vemos la excelente dinámica del sistema TCLAB gobernado por un controlador por realimentación de estados programado e implementado en el Arduino.

Introducción al controlador Difuso (Fuzzy)9:11
En este video realizamos la introducción del controlador Difuso, del tipo Mamdani el cual será implementado en el dispositivo embebido como el Arduino. Para esto, es necesario entender como trabaja el controlador y para eso veremos una implementación rápida en Simulink del Matlab para entender el concepto y para posteriormente crear un código a ser implementado en el Arduino.
Funciones Necesarias para el Fuzzy9:32
Para la implementación y programación desde cero del código del controlador PI Fuzzy dentro del sistema embebido del Arduino será necesario entender como trabajan algunas funciones necesarias para la implementación del cotrolador fuzzy, como las funciones de máximo, mínimo y como programar las funciones de membresía en lenguaje C.
Fusificación y Mecanimo de Inferencia15:11
En este video entenderemos como funciona la etapa de fusificación y el mecanismo de inferencia con las reglas del control fuzzy programado en lenguaje C para ser implementado directamente en el sistema embebido del Arduino.
Defusificación10:06
En este video veremos como programar en lenguaje C la etapa de Defusificación del controlador PI Fuzzy el cual es programado en el sistema microcontrolado del Arduino.
Controlador Difuso en Arduino15:03
En este video, finalmente colocamos a funcionar el controlador PI Fuzzy programado en lenguaje C en el Arduino IDE. Veremos el comportamiento dinámico del sistema con el controlador Difuso.

Requirements

Tener instalado Matlab
Saber programar en Arduino
Conceptos de sistemas de control y modelado aplicado al control
Conceptos sobre control digital, para discretización y procesado de señales.

Description

En este curso desde cero de Sistemas de Control Aplicada, aprenderás a colocar en práctica la teoría abstracta de control utilizando dispositivos embebidos. En este caso en particular, usaremos la placa de prototipo de ARDUINO UNO o ARDUINO LEONARDO.

Este será un curso totalmente práctico, desde el comienzo, puedes acompañar y desarrollar en tu hogar las mismas prácticas que el profesor lleva a cabo en los videos. Lo mejor de todo, es que aprenderás a crear tu propio sistema de prácticas para la teoría del control.

Te mostraré paso a paso:

Como crear tu propio sistema de temperatura para ser usado en prácticas de modelado, programación y sistemas de control.
Realizaremos adquisición de datos con el sistema embebido y nuestra planta para poder obtener los modelos matemáticos que caractericen la dinámica de la planta de temperatura.
Programar diferentes algoritmos de control, desde sintonías hasta diseños.
Verificar las posibles causas de error que impiden la implementación de un sistema de control en la vida real.
Como traducir a lenguaje de programación en C las diferentes estructuras de control, para que puedas extenderlo con facilidad a cualquier otra estructura que desees implementar en tu microcontrolador.
Realizaremos controladores de la forma implícita y explicita dentro del microcontrolador.
Veremos la importancia de las herramientas de ingeniería como el Matlab para el desarrollo y diseño de sistemas de control.

Who this course is for:

Estudiantes de disciplinas de Control
Estudiantes de Mecatrónica
Estudiantes de Electrónica
Estudiantes de ingeniería química
Aficionados de los microcontroladores y controles digitales.

Sistemas de Control Implementado en Arduino

What you'll learn

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Course content

Construcción del Sistema a Controlar con Arduino17 lectures • 2hr 2min

Controlador PID9 lectures • 1hr 33min

Controlador RST en Arduino8 lectures • 1hr 2min

Control en Cascada con Arduino6 lectures • 42min

Control por Variables de Estado con Arduino4 lectures • 28min

Controlador Difuso (Fuzzy Control)5 lectures • 59min

Finalizando el Curso2 lectures • 2min

Requirements

Description

Who this course is for: