Sistema de Control de un Péndulo Invertido Rotacional Basado en Control Moderno

Abstract

Los péndulos a lo largo de la historia han sido objeto de estudio dado a su análisis de control no-lineal, propósitos educativos y su amplia gama de aplicaciones en las cuales pueden ser implementados, tal es el caso de robots móviles, robots caminantes, robots nadadores, cohetes espaciales, satélites, aviones de despegue vertical, proyectiles, entre muchos otros. En complemento con los péndulos, se encuentra la implementación del área de control, la que en la industria ha apoyado considerablemente a la mejora de la calidad de los productos fabricados, al aumento de la eficiencia de los procesos, a la minimización del consumo de energía, entre otros. En particular, el péndulo invertido rotacional es un interesante sistema dinámico no-lineal complejo que permite ilustrar varios principios de control. Dado el interés del estudio de los péndulos y sus aplicaciones en la ingeniería mecatrónica, el actual trabajo presenta un control basado en el diseño de un control PID para la posición del péndulo cercano o sobre el punto de equilibrio deseado, así como un Swing-up para impulsar al péndulo y mantenerlo en la parte posterior de la base cuando se encuentre por debajo de la misma y así mantenerlo cerca de la posición deseada.