Control y simulación del Péndulo de Furuta

Abstract

El presente trabajo consiste en la simulación y estudio del control de un péndulo invertido rotatorio, conocido como péndulo de Furuta, un sistema que contiene una dinámica muy rápida cuyo control es muy interesante dentro del campo de la automática. En la primera parte del proyecto, se realiza un modelo del péndulo en Simulink previa obtención de las ecuaciones de movimiento, se explicará cómo hacer un modelo en 3D gracias a la herramienta V Realm de Matlab para visualizar mejor el péndulo en las simulaciones y se estudian diversas formas de controlarlo ya estemos cerca o lejos del punto de operación. En la segunda parte trabajamos sobre un péndulo real, Qube-Servo, cuyos parámetros identificamos y posteriormente controlamos. El objetivo del documento es realizar un estudio amplio de las técnicas de control que se pueden aplicar a este sistema altamente inestable.

This work involves the study of simulation and control of a rotary inverted pendulum known as Furuta pendulum, a system containing a very fast dynamic whose control is very interesting in the field of automatic control. In the first part of the project, a model of the pendulum in Simulink is made after obtaining the equations of motion, it will be explained how to make a 3D model thanks to the V Realm tool Matlab in order to display better the pendulum during simulations and it will be studied various ways of control either we are close or far from the point of operation. In the second part we work on a real pendulum, Qube-Servo, whose parameters are identified and subsequently controlled. The aim of the paper is a comprehensive study of control techniques that can be applied to this highly unstable system.