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Title: Estudio comparativo del desempeño de tres tipos de controladores para el Péndulo Invertido Furuta.
Authors: Salazar Andrade, Andrés Eduardo
Advisor: Sotomayor Reinoso, Luisa Fernanda
Keywords: COMPUTADORAS ELECTRÓNICAS
CONTROL - SISTEMAS
CONTROL AUTOMÁTICO
DATOS - TRATAMIENTO ELECTRÓNICO
Issue Date: Jul-2018
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.
Description: As the Furuta inverted pendulum is a complex, non-linear and unstable system of industrial electronics, the study and analysis of its behavior is made transcendent when different control techniques are applied to stabilize it. In order to apply the controllers, the Furuta pendulum is built, whose design can be seen in Figure 3.3, highlighting for this analysis the masses and length of both the arm, pendulum and pendulum mass. With these data we proceeded to obtain the mathematical model and later the system equations. The three types of controllers are: Proportional, Integral, Derivative (PID), Linear Quadratic Regulator (LQR) and Fuzzy. Three types of performance tests were performed, which are two with the use of Swing up and the other deactivating the Swing up, with 20 samples of each test, whose results were stored in a database and later analyzed using the integral of the error absolute (IAE). In conclusion, it can be said that the controls that were best adapted to this built floor are Fuzzy and LQR depending on their initial position.
URI: http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/15889
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