Plataforma Ball and Beam de bajo coste como apoyo a la enseñanza de conceptos introductorios de modelado y control automático

Resumen

Este trabajo presenta una plataforma Ball and Beam de bajo coste junto con una metodología docente orientada a la enseñanza introductoria de ingeniería de control. La propuesta busca aumentar la motivación y el contacto temprano del alumnado con sistemas físicos reales. La metodología adopta una aproximación progresiva antes de abordar el modelado y diseño de controladores. Para ello, se desarrolla una maqueta open-source, replicable mediante impresión 3D y hardware de bajo coste, integrada con Matlab/Simulink mediante una arquitectura que permite el control en tiempo real. Como mejora técnica, se incorpora un sensor infrarrojo Time-of-Flight (ToF) en sustitución de sensores ultrasónicos convencionales, mejorando la adquisición de datos de la posición de la bola. Los resultados experimentales validan la implementación de actividades de modelado y control en la plataforma real, lo que favorece metodologías docentes basadas en el aprendizaje activo y la experimentación continua. La propuesta constituye un recurso educativo abierto, replicable y fácilmente integrable en cursos iniciales de automática y control.