Modelagem, identificação e controle de um pêndulo invertido de duas rodas

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Chaves, Wagner de Souza
• Orientador(a): Borges, Adailton Silva
• Banca de defesa: Borges, Adailton Silva , Agulhari, Cristiano Marcos , Geromel, Luiz Henrique
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Cornelio Procopio
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Pêndulo; Engenharia de protótipos; Equilíbrio; Pendulum; Prototypes, Engineering; Equilibrium
• Área do conhecimento CNPq: x
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5428

Esta dissertação apresenta a construção de uma planta didática de um pêndulo invertido de duas rodas, assim como a prototipagem virtual da mesma utilizando o software MSC ADAMS. Por meio desta ferramenta foi possível estudar e simular o comportamento dinâmico deste sistema instável, multivariável e não linear. O modelo matemático para representar a dinâmica do sistema foi obtido utilizando o método de Newton-Euler. Em seguida, controladores de equilíbrio e direção foram projetados para fazer o robô percorrer uma trajetória equilibrando-se de forma automática. A técnica de controle robusto H∞ via LMI foi utilizada e incertezas não estruturadas foram consideradas no modelo matemático do sistema. Por fim, o controlador projetado foi aplicado no protótipo virtual utilizando co-simulação entre o MSC ADAMS e o MATLAB/Simulink e os resultados foram comparados com o controle aplicado no modelo matemático. Após validado, o sistema de controle foi aplicado ao protótipo real.