2026-04-05T11:40:52Zhttps://recercat.cat/oai/request

oai:recercat.cat:2117/4405722025-09-19T20:50:21Zcom_2072_1033col_2072_452951

Control y estabilización de un péndulo invertido sobre un carro móvil Ben Amar Bensiali, Mounir Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria mecànica Pendulum Automatic control Computer simulation Computer-aided design Pèndol Control automàtic Simulació per ordinador Disseny assistit per ordinador Este Trabajo de Fin de Grado tiene como objetivo el diseño, modelado y control de un péndulo invertido sobre un carro móvil. Este mismo sistema es un sistema inestable, el cual necesita de una ley de control para poder estabilizarse y quedarse en la posición deseada, que en este caso es la posición vertical superior, identificada como el ángulo cero. La primera parte consiste en modelar de manera matemática y física el sistema, definiendo las ecuaciones dinámicas que representan a este. A partir de estas ecuaciones, se linealizan alrededor del ángulo cero. Esta linealización se produce para poder obtener las funciones de transferencia y las matrices de espacio de estados. A partir del modelado matemático del sistema, se pasa a analizar el comportamiento del sistema y se comprueba la inestabilidad de este. Con esto, se empiezan a analizar las diferentes posibilidades de implementación de las leyes de control. La primera ley que se plantea es un controlador de tipo PID, el cual después de diversos análisis con el sistema linealizado y sin linealizar, se obtiene que no es posible controlar el sistema completo. La segunda ley que se analiza es la implementación de un controlador LQR. Este controlador es algo más avanzado que el PID, y gracias a esto se obtienen unos resultados satisfactorios, consiguiendo controlar el sistema del péndulo y carro móvil. Después de haber conseguido una ley de control que consigue estabilizar el sistema, se modelan los diferentes componentes del sistema en 3D con SolidWorks. Posteriormente, estos sólidos se insertan en un entorno virtual, Simulink Multibody, para simular un comportamiento físico parecido a la realidad. A partir de estas simulaciones en el entorno virtual, se valida el correcto funcionamiento del controlador LQR. En conclusión, después de todos los análisis, el sistema es totalmente controlable. El controlador que consigue este control es un controlador de tipo LQR, y no un PID que es algo más simple. 2025-09-19T20:50:21Z 2025-09-19T20:50:21Z 2025-06 Bachelor thesis http://hdl.handle.net/2117/440572 Open Access Universitat Politècnica de Catalunya