LEVANTAMIENTO Y ESTABILIZACIÓN DE UN PÉNDULO INVERTIDO ROTATORIO

Abstract

En este documento se propone, tal como lo indica su t??tulo, una estrategia para levantar y estabilizar un péndulo invertido rotatorio o péndulo de Furuta, un sistema subactuado, de alta complejidad e inestable. Para comenzar el desarrollo de la estrategia de control se debe abordar el problema del modelado del sistema, para esto se utiliza el método de Euler-Lagrange para encontrar un modelo adecuado. Encontrado el modelo del péndulo se analiza una estrategia de levantamiento, en la cual se minimiza la energ?á del péndulo a través de una ley de control obtenida por criterios de estabilidad de Lyapunov con saturación. A continuación se proponen dos estrategias de estabilización (una vez levantado el péndulo): la primera por modos deslizantes, utilizando la ley de la potencia de Gao; y otra utilizando realimentación de estado completa por LQR. Una vez obtenido el método de levantamiento y estabilización se procede a realizar pruebas de funcionamiento, a través del software LabView y una tarjeta de adquisición de datos, en donde se ilustra los resultados obtenidos de las estrategias propuestas. Comprobado el método de levantamiento y estabilización se procede a realizar un control dedicado en una placa Arduino.