Alternativas de control para un Péndulo de Furuta

Abstract

En los últimos años, uno de los experimentos más usados a la hora de probar estrategias de control ha sido el péndulo rotatorio invertido o péndulo de Furuta; este además es ampliamente utilizado en la teoría de locomoción y estabilidad de los robots humanoides y en los sistemas antisísmicos de los edificios, entre otros. Por otro lado, también en los últimos tiempos, entres las estrategias de control avanzado que mejores resultados exhiben en sus aplicaciones, se encuentran el Control Predictivo basado en Modelo (MPC) y el control Fuzzy. El objetivo de esta investigación radica en diseñar un control avanzado y combinado (Fuzzy + MPC) para el control del péndulo de Furuta; haciendo uso de la herramienta computacional MATLAB, a fin de brindar una alternativa de control global que mejore la respuesta del sistema. También se diseña un modelo virtual 3D del péndulo de Furuta para el mejor aprovechamiento de la teoría relacionada con la simulación y control del mismo. El lenguaje usado para el diseño del modelo virtual es el VRML (Virtual Reality Modelling Language), este ha sido considerado como el estándar para gráficos 3D y multimedia.

Lately, one of the experiments more frequently used to prove control strategies has been the inverted rotator pendulum or Furuta’s pendulum. It has also been widely used in the theory of locomotion and stability of humanoid robots and in the antisismic systems of buildings among others. On the other hand, the control strategies called Predictive Control based on the Model (MPC) and Fuzzy control are among the advanced strategies that show best results in their applications lately. This research aims at designing an advanced and combined control (Fuzzy + MPC) to control the Furuta’s pendulum. It uses the computer tool MATLAB in order to provide an alternative of control that reduces the time of its placement in its inverted position. A 3D virtual model of the Furuta’s pendulum is also designed to take better advantage of the theory related to its simulation and control. The language used in the design of the virtual model is VRML (Virtual Reality Modelling Language) which has been considered as the standard language for 3D graphics and multimedia.