Diseño y construcción de un péndulo invertido rotatorio con propósitos de experimentación en control de sistemas no lineales

Abstract

In this paper the design and construction of a rotary inverted pendulum known as Furuta pendulum is presented. This prototype consists of an arm, an aluminum pendulum mounted on a wooden base, sensors and controller. The mathematical model is obtained by means of the Euler-Lagrange equations, simulating a driver and visualized by means of a 3D animation. The type sensors potentiometer provides the position of the pendulum and the arm that signal is conditioned and sent to a microcontroller which generates a PWM signal that is sent to a driver bridge type H, the error resulting from the subtraction in the reference set is retro-fed a PID algorithm control to make corrections positions.

En este trabajo se presenta el diseño y construcción de un péndulo invertido rotatorio conocido como péndulo de Furuta. Este prototipo consta de un brazo, un péndulo de aluminio montado en una base de madera, sensores y su controlador. El modelo matemático es obtenido por medio de las ecuaciones de Euler-Lagrange, simulando un controlador y visualizado por medio de una animación en 3D. Los sensores tipo potenciómetro proporcionan la posición del péndulo como la del brazo esa señal es acondicionada y enviada a un microcontrolador que genera una señal PWM que es enviada a un driver tipo puente H, el error resultante de la resta en la referencia establecida es retro alimentado a un algoritmo de control tipo PID para realizar las correcciones de posiciones.