Projeto e Controle de um Pêndulo Invertido Rotacional
| dc.contributor.advisor | Araújo, Rodrigo Farias | |
| dc.contributor.advisor-lattes | http://lattes.cnpq.br/2107906714409879 | |
| dc.contributor.author | Casas, Vitoriano Medeiros | |
| dc.contributor.author-lattes | http://lattes.cnpq.br/8832748559231137 | |
| dc.contributor.referee1 | Bessa, Iury Valente de | |
| dc.contributor.referee2 | Condovil Júnior, Luiz Alberto Queiroz | |
| dc.contributor.referee3 | Sicchar Vilchez, José Ruben | |
| dc.date.accessioned | 2024-11-13T13:40:54Z | |
| dc.date.issued | 2024 | |
| dc.description.abstract | The modeling and control of nonlinear systems depend on appropriate methods. A large portion of real systems are nonlinear and require methods capable of overcoming these nonlinearities so that they can be used in different applications. Linearization around the operating point is a widely used resource when you want to approximate the dynamics of the non-linear model and make use of linear controllers. The application of control to real systems also depends on the discretization of the model so that a discrete control law can be designed. This is due to the fact the controllers designed are implemented in computers which receive signals from real quantities in discrete values. This work includes the methodology for building a real dynamic system of the rotational inverted pendulum type, the description of the continuous model, the process of linearizing and discretizing the model and the design of the digital controller. The control law is found by the Lyapunov stability method using linear matrix inequalities. | |
| dc.description.resumo | A modelagem e o controle de sistemas não-lineares dependem de métodos apropriados. Grande parte dos sistemas reais são não-lineares e necessitam de métodos capazes de con tornar essas não-linearidades para que possam ser aproveitados em diferentes aplicações. A linearização em torno do ponto de operação é um recurso muito utilizado quando se deseja aproximar a dinâmica do modelo não linear e fazer uso de controladores lineares. A aplicação de controle em sistemas reais também depende da discretização do modelo para que uma lei de controle discreto possa ser projetada. Isso se deve ao fato que os controladores projetados são implementados em computadores os quais recebem sinais de grandezas reais em valores discretos. Nesse trabalho consta a metodologia de construção de sistema dinâmico real do tipo pêndulo invertido rotacional, a descrição do modelo contínuo, o processo de linearização e discretização do modelo e o projeto de controlador digital. A lei de controle é encontrada pelo método da estabilidade de Lyapunov utilizando desigualdades matriciais lineares. | |
| dc.identifier.uri | https://ri.uea.edu.br/handle/riuea/7092 | |
| dc.language.iso | pt | |
| dc.publisher | Universidade do Estado do Amazonas | |
| dc.publisher.initials | UEA | |
| dc.relation.references | ABREU, P. et al. On the use of a 3d printer in mechatronics projects. In: . [S.l.: s.n.], 2014. Citado na página 30. AGUIRRE, L. Controle de Sistemas Amostrados, Segunda Edição. [S.l.: s.n.], 2023. ISBN 978-65-8706-565-6. Citado 4 vezes nas páginas 10, 19, 20 e 38. ALCIATORE, D. G. H. M. B. Introduction to Mechatronics and Measurement Systems. [S.l.: s.n.], 2012. Citado 4 vezes nas páginas 25, 28, 29 e 30. BOYCE, W.; DIPRIMA, R. Elementary differential equations and boundary value problems. 8th. ed. [S.l.]: Wiley New York, 2004. Citado na página 34. BOYD, S. Linear matrix inequalities in system and control theory (s. boyd, l. e. ghaoui, e. feron, and v. balakrishnan). SIAM Review, v. 37, 1995. ISSN 0036-1445. Citado 2 vezes nas páginas 20 e 37. CAZZOLATO, B. S.; PRIME, Z. On the dynamics of the furuta pendulum. Journal of Control Science and Engineering, v. 2011, 2011. ISSN 16875249. Citado 4 vezes nas páginas 10, 13, 14 e 15. DORF, R. C.; BISHOP, R. H. Modern Control Systems (13th Edtion). [S.l.: s.n.], 2017. Citado na página 23 FANTONI, I.; LOZANO, R.; SINHA, S. Non-linear control for underactuated mechanical systems. Applied Mechanics Reviews, v. 55, 2002. ISSN 0003-6900. Citado na página 14. HE, B.; WANG, S.; LIU, Y. Underactuated robotics: A review. International Journal of Advanced Robotic Systems, v. 16, 2019. ISSN 17298814. Citado na página 13. JANG, J.-S. R.; SUN, C.-T. Neuro-Fuzzy and Soft Computing: A Computational Approach to Learning and Machine Intelligence. USA: Prentice-Hall, Inc., 1996. ISBN 0132610663. Citado na página 26. LÖFBERG, J. YALMIP: A toolbox for modeling and optimization in MATLAB. In: In Proceedings of the CACSD Conference. Taipei, Taiwan: [s.n.], 2004. Citado na página 39. MURRAY, R. M.; LI, Z.; SASTRY, S. S. A mathematical introduction to robotic manipulation. [S.l.: s.n.], 2017. Citado na página 14. PRADO, A.; HERRERA, M.; MENéNDEZ, O. Intelligent swing-up and robust stabilization via tube-based nonlinear model predictive control for a rotational inverted-pendulum system. Revista Politecnica, v. 45, 2020. ISSN 24778990. Citado na página 10 | |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | en |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | |
| dc.subject | Pêndulo | |
| dc.subject | Lyapunov | |
| dc.subject | LMI | |
| dc.subject | Controle discreto | |
| dc.title | Projeto e Controle de um Pêndulo Invertido Rotacional | |
| dc.title.alternative | Design and Control of a Rotational Inverted Pendulum | |
| dc.type | Trabalho de Conclusão de Curso |
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