Análisis de controladores por realimentación de estados, control óptimo y lógica difusa, para un péndulo de Furuta

Main Article Content

Juan Ortiz
Manuel Reinoso

Palabras Clave

Péndulo Furuta, espacio de estados, control óptimo, lógica difusa, simple input simple output(SISO), multiple input multiple output (MIMO), método de inferencia.

Resumen

Este trabajo presenta el desarrollo y control de un péndulo invertido rotacional (péndulo de Furuta) mediante controladores en el espacio de estados, control óptimo y lógica difusa. Este tipo de sistemas son las aeronaves, vehículos espaciales, vehículos submarinos, barcos, satélites y robots, construidos por barras y uniones articuladas, pasivas y activas. Estos sistemas generalmente están desafiando a la gravedad y deben mantenerse en equilibrio, por lo tanto, las plantas de estos sistemas son no lineales y se hace necesario controlarlo mediante leyes de control no lineales; sin embargo, debido al aparecimiento de la lógica difusa,este tipo de control tiene una gran ventaja que radica en que no es necesario saber con exactitud las características de la planta; el control puede ser adaptado para sistemas SISO y MIMO; la clave del control difuso radica especialmente en el conocimiento que debe tener el experto para plantear los rangos de las funciones de inferencia y su tipo de funciones, además, plantear el método de inferencia de la máquina de inferencia; por lo tanto, para este tipo de control se debe hacer varias pruebas hasta conseguir los objetivos planteados en el sistema de control.
Abstract 0 | PDF Downloads 1343

Citas

K. M. Passino and S. Yurkovich, Fuzzy control. Citeseer, 1998.

M. Gfvert, “Derivation of furuta pendulum dynamics,”Department of Automatic Control, Lund Institute of Technology, Lund, Sweden, Tech. Rep.,1998.

X.-Y. Lu, “Control of nonlinear non-minimum phase systems using dynamic sliding mode,” International Journal of Systems Science, vol. 30,no. 2, pp. 183–198, 1999.

I. Minchla and R. Matban, “Nonlinear control of the furuta pendulum,” ITESM, México, Tech. Rep., 2009.

R. Olfati-Saber, “Fixed point controllers and stabilization of the cart-pole system and the rotating pendulum,” in Proceedings of the 38th IEEE Conference on Decision and Control, vol. 2. IEEE, 1999, pp. 74–1181.

B. C. Kuo and M. F. Golnaraghi, Automatic control systems. John Wiley & Sons New York, 2003, vol. 4.

R. C. Dorf and R. H. Bishop, Modern control systems. Pearson, 2011.

K. Ogata, Ingeniería de control moderna. Pearson Educación, 2003.

I. Fantoni and R. Lozano, Non-linear control for underactuated mechanical systems. Springer,2001.

J.-J. E. Slotine, W. Li et al., Applied nonlinear control. Prentice hall New Jersey, 1991, vol. 1, no. 1.