Diseño de un sistema de control óptimo para un péndulo invertido rotante

Abstract

Este informe consta de cinco capítulos y un apéndice. En el Capítulo I planteamos la formulación del problema y las especificaciones del funcionamiento del sistema a controlar. En el Capítulo II modelamos matemáticamente el sistema, utilizando las ecuaciones de Lagrange-Euler, se diseña el modelo matemático de un motor de corriente continua, asimismo se diseña el modelo del sistema en Espacio de Estado, linealizamos luego alrededor del punto donde queremos controlarlo y a partir de ciertas consideraciones, obtenemos el simplificado, realizamos las simulaciones, de la Respuesta del Proceso en Lazo abierto con el Software Matlab, en el Capítulo III hacemos el modelo discreto del sistema, así como la simulación de la Respuesta del modelo Discreto en Lazo Abierto. En el Capítulo IV hacemos la introducción al Control Optimo Cuadrático en tiempo discreto, diseñamos un observador de estados para estimar aquellas variables que no podemos medir, desde luego se podrá diseñar observadores de estado si se satisfacen las condiciones de observabilidad. En el Capítulo V hacemos una propuesta de implementación del sistema de control, tanto de Hardware como de Software, describiremos también las conclusiones y recomendaciones del trabajo. En el Apéndice detallaremos los diferentes programas en Matlab utilizados.