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http://www.monografias.ufop.br/handle/35400000/9264| Título: | Controle dinâmico de um pêndulo invertido: prototipagem, estabilização e avaliação experimental. |
| Autor(es): | Reis, Sabrina Gonçalves |
| Orientador(es): | Castro, João Carlos Vilela de |
| Membros da banca: | Monteiro, Paulo Marcos de Barros Santana, Adrielle de Carvalho Castro, João Carlos Vilela de |
| Palavras-chave: | Sistemas pendulares Pêndulo invertido Controle em cascata Virtual reference feedback tuning Regulador linear quadrático |
| Data do documento: | 2026 |
| Referência: | REIS, Sabrina Gonçalves. Controle dinâmico de um pêndulo invertido: prototipagem, estabilização e avaliação experimental. 2026. 49 f. Monografia (Graduação em Engenharia de Controle e Automação) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2026. |
| Resumo: | Neste trabalho, investiga-se o uso de técnicas de controle aplicadas a sistemas pendulares, englobando a modelagem matemática, o projeto de controladores e a implementação prática. Para contornar as não linearidades severas da bancada física construída, propõe-se uma arquitetura de controle em cascata. Utiliza-se a técnica baseada em dados VRFT (Virtual Reference Feedback Tuning) na malha interna para o rastreamento de velocidade, e o Regulador Quadrático Linear (LQR) na malha externa para o controle de equilíbrio. Os resultados experimentais demonstram que a abordagem em cascata estabilizou o sistema com sucesso, sendo capaz de rejeitar perturbações externas de forma robusta e atenuar eficazmente as não linearidades mecânicas do atuador. |
| Resumo em outra língua: | The dynamics of pendulum systems are widely studied in engineering due to their complex nonlinear behavior and unstable equilibrium points. This work investigates the application of control techniques to such systems, encompassing mathematical modeling, controller design, and practical implementation through a custom-built prototype. To overcome the severe nonlinearities and hardware constraints of the experimental setup, a cascade control architecture is proposed. The inner loop employs a data-driven technique, Virtual Reference Feedback Tuning (VRFT), for precise velocity tracking and mitigation of actuator dead zones and friction. The outer loop utilizes a Discrete Linear Quadratic Regulator (DLQR) to maintain the vertical balance of the pendulum. Experimental results demonstrate that the proposed cascade approach successfully stabilized the inverted pendulum, proving robust in rejecting external disturbances and effectively compensating for the mechanical imperfections of the recycled hardware components. |
| URI: | http://www.monografias.ufop.br/handle/35400000/9264 |
| Aparece nas coleções: | Engenharia de Controle e Automação |
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