Diseño, implementación y control de un prototipo de Pendubot

Abstract

[ES] El Pendubot es un modelo de péndulo invertido formado por dos barras que se unen mediante una articulación. La primera de las barras es accionada por un motor y el objetivo es mantener ambas barras en posición vertical, en el punto de equilibrio inestable. Se trata de un sistema subactuado ya que se dispone de una sola entrada, el par aplicado por el motor, y dos salidas, las posiciones angulares se ambas barras. Es además un sistema inestable y fuertemente no lineal, lo cual entraña cierta dificultad en su control. El TFM que se propone pretende diseñar, modelar matemáticamente, simular, implementar y controlar una versión de este prototipo. El modelo de simulación se realizará utilizando la librería de Matlab, Simscape Multibody que permite simular el comportamiento de sistemas mecánicos. Para la implementación real se usará Arduino como dispositivo de control.

[CA] The aim of this work is to implement a prototype of a mechatronic system, called "Pendubot", which consists of two articulated bars. The project aims to carry out the design, the simulation of the control by means of a state feedback controller, and the implementation of the (low-cost) prototype. The aim is to create a prototype that can be used in the practices of the Department of Systems Engineering and Automatics (DISA), belonging to the Universitat Politécnica de València (UPV).