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Título: Análise de desempenho de controladores aplicados ao sistema pêndulo invertido
Autor(es): Taborda, Renan Augusto
Orientador(es): Caun, Rodrigo da Ponte
Palavras-chave: Controladores programáveis
Sistemas não-lineares
Teoria dos sistemas
Sistemas lineares invariantes no tempo
Programmable controllers
Nonlinear systems
System theory
Linear time invariant systems
Data do documento: 24-Fev-2014
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Toledo
Referência: TABORDA, Renan Augusto. Análise de desempenho de controladores aplicados ao sistema pêndulo invertido. 2014. 45 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Toledo, 2014.
Resumo: Este trabalho tem o objetivo de projetar diferentes topologias de controladores a fim de analisar o desempenho comparativo aplicado ao sistema pêndulo invertido. Inicialmente, é apresentada a modelagem matemática do sistema em estudo considerando duas situações: a primeira considera um modelo linearizado em torno de um ponto de operação, o qual será alvo de estudo na aplicação de duas estratégias de controle linear moderno, sendo as técnicas de controle via LMI e LQR; a segunda utiliza o modelo não-linear do sistema proposto, sendo aplicada a técnica de controle não-linear SMC. Ao final, é realizado uma análise de performance com relação à complexidade computacional envolvida no processo de determinação do ganho de realimentação de estados e a eficiência que cada controlador apresenta em relação às expectativas de projeto. Por fim, para a execução dos algoritmos exigidos pelos controladores propostos utilizou-se ferramentas computacionais existentes no MATLAB e, também, a linguagem de programação usual do software.
Abstract: The main goal of this paper is to design different topologies of controllers for the inverted pendulum system in order to analyze and compare “their performance”. At first a mathematical modeling of the proposed system is presented taking two situations into account the first one regards a linear model around of one point of operation, which will be studied to be used in two strategies linear modern control, that are control techniques via LMI and LQR; the second situation uses a non-linear model of the proposed system, which will be applied a non -linear technique of control called SMC. Moreover, it will be done a performance analysis concerning the computational complexity that was used in the process to determine the state feedback gain and the efficiency of each controller regarding the proposed requirements for this project. In the end, with the reason to execute the algorithms required by the proposed controllers were used computational tools that are available in MATLAB and, also, its programming language.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/3702
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