[en] DESIGN, SIMULATION AND CONTROL OF A SELFBALANCING MOBILE ROBOT

[pt] PROJETO, SIMULAÇÃO E CONTROLE DE UM ROBÔ MÓVEL AUTOEQUILIBRANTE

[pt] JOAO VITOR AMARANTE FRANCO ZILIANI

[pt] PID

[pt] LAGRANGIANO

[pt] PENDULO INVERTIDO SOBRE DUAS RODAS

[pt] LQR - LINEAR-QUADRATIC REGULATOR

[en] PID

[en] LAGRANGIAN

[en] TWO WHEELED INVERTED PENDULUM

[en] LINEAR-QUADRATIC REGULATOR - LQR

[pt] Este trabalho versa a aplicação de controle a um sistema de pêndulo invertido sobre duas rodas. O trabalho se inicia com a introdução ao pêndulo invertido e a motivação para a compreensão de sua dinâmica. Segue-se com a fundamentação teórica que permite a modelagem matemática, bem como as técnicas de controle utilizadas. Com a teoria esclarecida é mostrado o passo a passo para a obtenção do equacionamento da dinâmica do sistema para a realização das simulações. Na penúltima seção do trabalho, são discutidos os resultados obtidos para cada uma das simulações e condições iniciais. As principais conclusões do trabalho desenvolvido são que controles lineares são capazes de controlar sistemas altamente não-lineares mas para otimizar o tempo de correção à inclinação, que é o principal problema, é necessário aplicar técnicas de otimização de ganhos uma vez que o tempo de correção é essencial para o bom funcionamento do equipamento.

[en] This work deals with the application of control to an inverted pendulum system under two wheels. The work begins with the introduction to the inverted pendulum and the motivation to understand its dynamics. It follows with the theoretical foundation that allows the mathematical modeling as well as the control techniques used. With the clarified theory is shown step by step to obtain the equation of the system dynamics to perform the simulations. In the penultimate section of the paper, the results obtained for each of the simulations and initial conditions are discussed. The main conclusions of the work developed are that linear controls are able to control highly non-linear systems, but to optimize the correction time for the slope, which is the main problem, it is necessary to apply gain optimization techniques since the correction time is essential for the proper functioning of the equipment.

MARCO ANTONIO MEGGIOLARO

2020-07-08

[pt] TEXTO

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PORTUGUÊS

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=48927@1

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=48927@2

https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.48927