Ball & Beam. Disseny d'un pideducatiu

Abstract

Aquest projecte consisteix en el disseny i implementació d’un sistema Ball and Beam com a eina didàctica per a l’ensenyament del control PID. A partir d’una estructura física simple, es modela matemàticament la dinàmica del sistema, s’implementa una simulació completa mitjançant MATLAB/Simulink, i es desenvolupa una aplicació interactiva que permet provar diferents configuracions de control i visualitzar-ne els resultats. L’objectiu principal és proporcionar una eina intuïtiva per a comprendre els fonaments del control automàtic, fent ús d’una interfície gràfica clara i d’un sistema físic real capaç de respondre a les ordres de l’usuari. El sistema ha estat dissenyat amb criteris de sostenibilitat, utilitzant materials reciclats i components electrònics de baix cost. Els resultats obtinguts demostren la viabilitat del sistema com a plataforma educativa i permeten validar la resposta del controlador PID tant en entorn simulat com real.

This project focuses on the design and implementation of a Ball and Beam system as an EDUCATIONAL tool for teaching PID control. Starting from a simple physical structure, the system is mathematically modelled, fully simulated using MATLAB/Simulink, and integrated into an interactive application that allows users to test different control configurations and visualize the results. The main goal is to provide an intuitive tool to help understand the fundamentals of automatic control, using a clear graphical interface and a physical system capable of responding to user commands. The design emphasizes sustainability, employing recycled materials and low-cost electronic components. The results confirm the system’s viability as an educational platform and validate the PID controller’s response in both simulated and real environments