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Título: SIMULAÇÃO E VALIDAÇÃO EXPERIMENTAL DE CONTROLE PID E LQR EM UM SISTEMA SUB-ATUADO COM PÊNDULO INVERTIDO
Instituição: PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO - PUC-RIO
Autor(es): GABRIEL FISCHER ABATI

Colaborador(es):  MARCO ANTONIO MEGGIOLARO - Orientador
Número do Conteúdo: 51176
Catalogação:  06/01/2021 Idioma(s):  PORTUGUÊS - BRASIL

Tipo:  TEXTO Subtipo:  TRABALHO DE FIM DE CURSO
Natureza:  PUBLICAÇÃO ACADÊMICA
Nota:  Todos os dados constantes dos documentos são de inteira responsabilidade de seus autores. Os dados utilizados nas descrições dos documentos estão em conformidade com os sistemas da administração da PUC-Rio.
Referência [pt]:  https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=51176@1
Referência [en]:  https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=51176@2
Referência DOI:  https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.51176

Resumo:
Há uma grande demanda hoje por sistemas robóticos autônomos para aplicação no âmbito da indústria aeroespacial, de saúde, lazer, militar, dentre outros setores. O pêndulo invertido, sistema instável por natureza é muito utilizado como benchmark para averiguação de métodos de controle, assim como para desenvolvimento de novas técnicas. O escopo deste trabalho consiste em projetar um pêndulo com auxílio do software SOLIDWORKS, construir uma bancada experimental de acordo com os desenhos técnicos feitos no projeto, bem como desenvolver o hardware necessário para o seu funcionamento, com objetivo final de testar diferentes métodos de controle. Para implementar os métodos de controle, é proposta a modelagem matemática do pêndulo utilizando a formulação de Lagrange. Ao final, são comparados três métodos de controle diferentes: um controle clássico proporcional integrativo derivativo (PID), um controle moderno linear quadrático (LQR) e um modelo e controlador não-linear de Swing-up. São analisados o tempo de resposta, a robustez e os distúrbios de cada controle, sendo em seguida comparados entre si. Também é feita a comparação com os dados experimentais e dados gerados em simulações utilizando o software MATLAB/SIMULINK.

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