Dissertação

Nonlinear control of an Inverted pendulum EVALUATED

Um pêndulo de Furuta é um pêndulo de rotação actuado na sua base por um motor de corrente contínua com desmultiplicação. Dois problemas estão associados a estes dispositivos 1) o processo de inversão do pêndulo desde o seu equilíbrio estável, em que o pêndulo se encontra abaixo do seu eixo, até à posição invertida e 2) manter o equilíbrio na posição invertida. Ambos os problemas são resolvidos com controlo óptimo a partir do princípio de mínimo de Pontryagin. No caso da inversão o problema é não linear e um método numérico é usado para encontrar a solução. Este baseia-se na integração das equações do estado e do coestado e da otimizacao da Hamiltoniana em função da variável manipulada. Já no caso do controlo no equilíbrio é usado um controlador LQG, ativado numa região do espaço de estados próxima da posição invertida, com velocidade nula. Procede-se a um estudo da região de atração deste controlador na presença de limitações da potência do motor. Apresentam-se os resultados de simulações efectuadas com o modelo identificado do sistema, bem como dados experimentais e os sistemas de controlo e algoritmos desenvolvidos e utilizados.
Controlo óptimo, Pêndulo de Furuta, Controlo não linear, princípio de mínimo de Pontryagin

Novembro 9, 2016, 9:30

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

João Manuel Lage de Miranda Lemos

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Catedratico

ORIENTADOR

Horácio João Matos Fernandes

Departamento de Física (DF)

Professor Associado