Bunster Cravero, Daniel Andrés2026-11-062026-11-062026-08https://repositorio.usm.cl/handle/123456789/79703En este trabajo de titulación se presenta el diseño e implementación de un método avanzado de control de procesos, el Control Predictivo por Modelo (MPC), aplicado a un sistema de péndulo invertido rotacional. Esta técnica consiste en implementar un esquema de control que utiliza un modelo matemático de la planta para predecir su comportamiento futuro y, en función de ello, optimizar las acciones de control sujetas a restricciones operacionales. La planta bajo estudio corresponde a un Péndulo de Furuta de la plataforma Quanser QUBE-Servo 2, un sistema mecánico subactuado, altamente no lineal e inherentemente inestable, lo que lo convierte en un excelente caso de interés para la validación de estrategias de control avanzadas. Para el desarrollo del controlador, se realiza la modelación del sistema seguida de un proceso de linealización en torno al punto de equilibrio inestable para analizar sus propiedades dinámicas. El método de optimización seleccionado para resolver el problema de MPC es el algoritmo Active-Set, implementado en el solver quadprog de MATLAB. Se desarrollan simulaciones en MATLAB/Simulink con el fin de verificar el correcto funcionamiento del bloque de control. Posteriormente, en la implementación física en tiempo real, se evalúa el desempeño del controlador utilizando el hardware de adquisición de datos y bloques de Quanser (QUARC), analizando la respuesta del sistema ante variaciones en el horizonte de predicción, el periodo de muestreo y las restricciones de actuación en el motor.This undergraduate thesis presents the design and implementation of an advanced process control method, Model Predictive Control (MPC), applied to a rotary inverted pendulum system. This technique consists of implementing a control scheme that uses a mathematical model of the plant to predict its future behavior and, based on this, optimize the control actions subject to operational constraints. The plant under study is a Furuta Pendulum on the Quanser QUBE-Servo 2 platform, an underactuated, highly nonlinear, and inherently unstable mechanical system, which makes it an excellent case of interest for validating advanced control strategies. To develop the controller, the system is modeled and subsequently linearized around the unstable equilibrium point in order to analyze its dynamic properties. The optimization method selected to solve the MPC problem is the Active-Set algorithm, implemented in MATLAB’s quadprog solver. Simulations are carried out in MATLAB/Simulink to verify the correct operation of the control block. Subsequently, in the real-time physical implementation, the controller’s performance is evaluated using Quanser’s data acquisition hardware and blocks (QUARC), analyzing the system’s response to variations in the prediction horizon, the sampling period, and the actuator’s constraints.87 páginaseshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/Control predictivo por modelo (MPC)Control avanzado de procesosSistemas no linealesOptimizaciónMATLAB/Simulink35609002931379 Industria, innovación e infraestructura