Diseño y análisis comparativo de un sistema de péndulo invertido aplicando tecnicas de control lineal cuadratico Gaussiano
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Fecha
2022-09-28
Autores
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Editor
Universidad Católica de Santa María
Nivel de acceso
Acceso Abierto
Resumen
En la presente investigación se realizó el diseño y análisis comparativo del desempeño que
ofrecen los controladores estocásticos modernos como son el control lineal cuadrático gaussiano
(LQG) y el control por ubicación de polos con filtro de Kalman a un sistema sub-actuado como es
el péndulo invertido, demostrando la hipótesis y resultados mediante simulación de software 3D.
Para ello se realizó el modelo matemático en el espacio de estados de tiempo continuo y discreto
del sistema péndulo invertido sobre un carro, después se realizó el diseño y modelamiento 3D del
prototipo en el software Solidworks©, adaptando cada uno de los parámetros físicos del modelo
matemático al modelo físico 3D. Luego se exportó el modelo al software Simulink© de
MATLAB© y se configuró de acuerdo a los parámetros físicos del prototipo en Solidworks©.
Una vez configurado el modelo en Simulink©, se procedió al diseño de los servocontroladores
lineal cuadrático gaussiano y por ubicación de polos con filtro de Kalman en la
interfaz de Maltab, luego se realizaron las pruebas de funcionamiento y análisis comparativo de
cada servo-controlador para evaluar el desempeño que aporta cada uno de estos al sistema péndulo
invertido sobre un carro.
Obteniendo como resultado que el servo-controlador lineal cuadrático gaussiano (LQG)
ofrece un mejor desempeño que el servo-controlador por ubicación de polos con filtro de Kalman,
en cuanto a respuesta temporal, optimización de energía, rechazo de perturbaciones y señales
estocásticas.
Descripción
Palabras clave
Control lineal, Cuadrático Gaussiano, Modelo físico 3D