Control en lazo cerrado de un péndulo invertido inercial

Abstract

RESUMEN: En este documento se presenta el diseño, construcción y control en lazo cerrado de una plataforma experimental del sistema subactuado Péndulo Invertido Inercial. Se estudió la dinámica no lineal del sistema por medio del método de Euler-Lagrange para el diseño del control, y por el método recursivo de Newton-Euler para el análisis mecánico. Se dedujeron requerimientos de torque para el actuador a través del diseño, simulación y sintonización de un controlador híbrido, compuesto por un controlador lineal y uno no lineal. Se realizó una selección de los componentes electrónicos y materiales utilizados para la construcción del sistema así como un modelo CAD detallado. El ánimo de este proyecto es presentar, a partir de un enfoque mecatrónico, un estudio del diseño de esta plataforma experimental, a su vez generar documentación introductoria para el análisis y control de sistemas no lineales. ABSTRACT: In this work we present a prototype design, the construction and the closed-loop control of an under-rated Inertia Wheel Pendulum system. The aim of this is to develop the design of an Inertia Wheel Pendulum experimental platform using methods of moder Mechatronics. The torque requirementes for the optimal choice of the actuator have been established through the the study of the properties; such as the design, the simulation and the tuning of an hybrid controler. The choice of the electronic components, the material and the detailed 3-D CAD model is also justi ed. Finally the above approach to the study of this nonlinear system can be proposed as an introductory methodology to the Analysis and Control of Nonlinear Systems.