Diseño, construcción y control del sistema subactuado conocido como el péndulo de furuta

Abstract

En este trabajo se presenta el modelado, simulación, diseño, construcción y control del sistema subactuado conocido como el péndulo de Furuta. Para esto, se deduce un modelo cinemático directo del sistema, el cual es utilizado en el desarrollo de dos modelos dinámicos del péndulo de Furuta. El primero de estos, llamado modelo dinámico I, es derivado vía la formulación de Lagrange. Mientras que el segundo, denominado modelo dinámico II, es logrado por medio de la formulación de Hamilton. Con la intensión de introducir una herramienta complementaria para el modelado del péndulo de Furuta, se incluye un prototipo virtual de dicho sistema realizado con Working Model 3D. Así, se procede a simular los dos modelos dinámicos obtenidos y el prototipo virtual. Posteriormente, vía SolidWorks se desarrolla un diseño mecánico, y a partir de éste se construye un prototipo del péndulo de Furuta. Finalmente, se diseñan e implementan tres controladores híbridos, denominados: Controlador híbrido I, controlador híbrido II y controlador híbrido III.