Modelado, simulación e implementación de controladores LQR y RLVE al sistema péndulo invertido rotacional usando la plataforma NI ELVIS II

This article presents an analysis of control state variables, applied to nonlinear system rotational inverted pendulum (ROTPEN), implemented on the NI ELVIS platform, in order to compare the results of the controllers Linear Quadratic Regulator (LQR) and linear feedback of state variables (RLVE), to...

Full description

Autores:: Romero Acero, Álvaro
Marín Cano, Alejandro
Jiménez Builes, Jovani Alberto

Tipo de recurso:

Fecha de publicación:: 2013

Institución:: Universidad de San Buenaventura

Repositorio:: Repositorio USB

Idioma:: spa

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description	This article presents an analysis of control state variables, applied to nonlinear system rotational inverted pendulum (ROTPEN), implemented on the NI ELVIS platform, in order to compare the results of the controllers Linear Quadratic Regulator (LQR) and linear feedback of state variables (RLVE), to ensure better performance of system stability. The mathematical representation of the nonlinear model linearized ROTPEN plant is examined by designing algorithms and Simulink-Matlab simulations. The behavior of the real and simulated system is, thus, contrasted in front of perturbations and input changes, having as a priority to exert a low control action as parameter for the system to be optimized.
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The behavior of the real and simulated system is, thus, contrasted in front of perturbations and input changes, having as a priority to exert a low control action as parameter for the system to be optimized.En este artículo se presenta un análisis de control en variables de estado, aplicado al sistema no lineal péndulo invertido rotacional (ROTPEN), implementado sobre la plataforma NI ELVIS II, con el objetivo de comparar los resultados de los controladores regulador cuadrático lineal (LQR) y realimentación lineal en variables de estado (RLVE) a fin de garantizar un mejor desempeño de estabilidad en el sistema. La representación matemática de los modelos no lineal y linealizado de la planta ROTPEN, se examina mediante el diseño de algoritmos y simulaciones en Simulink-Matlab. De esta manera se sondea el comportamiento del sistema real y del simulado ante perturbaciones y cambios en la entrada con la prioridad de ejercer una baja acción de control como parámetro del sistema que se va a optimizar.Universidad de San Buenaventura - Calipdf67 - 78 páginasRecurso en lineaapplication/pdf1794-192X2256-3202 (en línea)http://hdl.handle.net/10819/4907spaUniversidad de San BuenaventuraDocumento USBDocumentos USBCaliRevista Científica Guillermo de Ockham;Vol. 11, No. 1 Enero-Junio de 2013Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 ColombiaPor medio de este formato manifiesto mi voluntad de AUTORIZAR a la Universidad de San Buenaventura, Sede Bogotá, Seccionales Medellín, Cali y Cartagena, la difusión en texto completo de manera gratuita y por tiempo indefinido en la Biblioteca Digital Universidad de San Buenaventura, el documento académico-investigativo objeto de la presente autorización, con fines estrictamente educativos, científicos y culturales, en los términos establecidos en la Ley 23 de 1982, Ley 44 de 1993, Decisión Andina 351 de 1993, Decreto 460 de 1995 y demás normas generales sobre derechos de autor. Como autor manifiesto que el presente documento académico-investigativo es original y se realiza sin violar o usurpar derechos de autor de terceros, por lo tanto, la obra es de mi exclusiva autora y poseo la titularidad sobre la misma. La Universidad de San Buenaventura no será responsable de ninguna utilización indebida del documento por parte de terceros y será exclusivamente mi responsabilidad atender personalmente cualquier reclamación que pueda presentarse a la Universidad. Autorizo a la Biblioteca Digital de la Universidad de San Buenaventura convertir el documento al formato que el repositorio lo requiera (impreso, digital, electrónico o cualquier otro conocido o por conocer) o con fines de preservación digital. Esta autorización no implica renuncia a la facultad que tengo de publicar posteriormente la obra, en forma total o parcial, por lo cual podrá, dando aviso por escrito con no menos de un mes de antelación, solicitar que el documento deje de estar disponible para el público en la Biblioteca Digital de la Universidad de San Buenaventura, así mismo, cuando se requiera por razones legales y/o reglas del editor de una revista.http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/http://purl.org/coar/access_right/c_abf2Revista Cientifica Guillermo de OckhamACOSTA, J. Á. (2010). “Furuta Pendulum: A Conservative Nonlinear Model for Theory and Practise”. En Mathematical Problems in Engineering. Artículo742894. pp. 1-29. ACOSTA, J. Á.; LÓPEZ, M. (2005). “Constructive feedback linearization of underactuated mechanical systems with 2-DOF”. En Proceedings of the IEEE Conference on Decision and Control and European Control Conference. pp. 4909–4914. AGUILAR, C.; OCTAVIO, O.; SOSSA, H. (2008). “Controller Lagrange approach to the stabilization of the inverted pendulum system”. En Revista Mexicana de Física, Vol.54, No.4. pp. 329-335. BITTER R. (2007). Labview Advanced Programming Techniques. Prentice Hall. CHEN, C. T. (1999). Linear system theory and design 3ed. Oxford University Press. DOMÍNGUEZ, S.; CAMPOY, P.; SEBASTIÁN, J.A.; JIMÉNEZ A. (2006). Control en el espacio de estado. España: Madrid, Pearson Education. DORF, R. C.; BISHOP, R. H. (2005). Sistema de control moderno. Prentice Hall. FURUTA, K.; YAMAKITA, M.; KOBAYASHI, S. (1991). “Swing-up Control of Inverted Pendulum”. En Proceedings of the International Conference on Industrial Electronics, Control and Instrumentation (IECON’91). pp. 2193-2198. LAJARA, J.; PELEGRÍ, J. (2007). Labview. Entorno gráfico de programación. Alfaomega. LUENBERGER, D. (1971). “An introduction observers”. En IEEE Transaction on Automatic Control. Vol.16, No.6. pp. 596-602. MORENO, L.; GARRIDO, S.; BALAGUER, C. (2003). 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