Estudio comparativo del desempeño de tres tipos de controladores para el Péndulo Invertido Furuta.

Abstract

Al ser el péndulo invertido Furuta un sistema importante complejo, no lineal e inestable de la electrónica industrial se hace transcendente el estudio y análisis de su comportamiento cuando se aplica diferentes técnicas de control para estabilizarlo. Para poder aplicar los controladores se construye el péndulo Furuta, cuyo diseño se puede observar en la Figura 3.3, destacando para este análisis las masas y longitud tanto del brazo, péndulo y masa pendular. Con estos datos se procedió a obtener el modelo matemático y posteriormente las ecuaciones del sistema. Los tres tipos de controladores son: Proporcional, Integral, Derivativo (PID), Regulador Cuadrático Lineal (LQR) y Fuzzy. Se realizaron tres tipos de pruebas de funcionamiento las cuales son dos con el uso de Swing up y la otra desactivando el Swing up, con 20 muestras de cada prueba, cuyos resultados se almacenaron en una base de datos para posteriormente analizarlos utilizando el integral del error absoluto (IAE). Como conclusión se puede decir que los controles que mejor se adaptaron a esta planta construida son Fuzzy y LQR dependiendo de su posición inicial.