Diseño de un sistema de control óptimo multivariable aplicado a un sistema de péndulo doble
Descripción del Articulo
La presente tesis se enfoca en el diseño, análisis y validación de los controles óptimos para el Sistema de Péndulo Doble. Para ello, se desarrolla un modelo matemático del sistema desde un enfoque energético y se analiza su dinámica en diferentes puntos de operación. Los controladores óptimos utili...
Autor: | |
---|---|
Formato: | tesis de maestría |
Fecha de Publicación: | 2023 |
Institución: | Pontificia Universidad Católica del Perú |
Repositorio: | PUCP-Tesis |
Lenguaje: | español |
OAI Identifier: | oai:tesis.pucp.edu.pe:20.500.12404/25152 |
Enlace del recurso: | http://hdl.handle.net/20.500.12404/25152 |
Nivel de acceso: | acceso abierto |
Materia: | Control automático Péndulo--Sistemas de control https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.00.00 |
id |
PUCP_f350fdc1c9e580d159ef96b5f8e98708 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:tesis.pucp.edu.pe:20.500.12404/25152 |
network_acronym_str |
PUCP |
network_name_str |
PUCP-Tesis |
repository_id_str |
. |
dc.title.es_ES.fl_str_mv |
Diseño de un sistema de control óptimo multivariable aplicado a un sistema de péndulo doble |
title |
Diseño de un sistema de control óptimo multivariable aplicado a un sistema de péndulo doble |
spellingShingle |
Diseño de un sistema de control óptimo multivariable aplicado a un sistema de péndulo doble Raymundo Luyo, Carlos Miguel Control automático Péndulo--Sistemas de control https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.00.00 |
title_short |
Diseño de un sistema de control óptimo multivariable aplicado a un sistema de péndulo doble |
title_full |
Diseño de un sistema de control óptimo multivariable aplicado a un sistema de péndulo doble |
title_fullStr |
Diseño de un sistema de control óptimo multivariable aplicado a un sistema de péndulo doble |
title_full_unstemmed |
Diseño de un sistema de control óptimo multivariable aplicado a un sistema de péndulo doble |
title_sort |
Diseño de un sistema de control óptimo multivariable aplicado a un sistema de péndulo doble |
author |
Raymundo Luyo, Carlos Miguel |
author_facet |
Raymundo Luyo, Carlos Miguel |
author_role |
author |
dc.contributor.advisor.fl_str_mv |
Perez Zuñiga, Carlos Gustavo |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Raymundo Luyo, Carlos Miguel |
dc.subject.es_ES.fl_str_mv |
Control automático Péndulo--Sistemas de control |
topic |
Control automático Péndulo--Sistemas de control https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.00.00 |
dc.subject.ocde.es_ES.fl_str_mv |
https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.00.00 |
description |
La presente tesis se enfoca en el diseño, análisis y validación de los controles óptimos para el Sistema de Péndulo Doble. Para ello, se desarrolla un modelo matemático del sistema desde un enfoque energético y se analiza su dinámica en diferentes puntos de operación. Los controladores óptimos utilizados en este estudio tuvieron como objetivo principal llevar los péndulos a su punto de equilibrio y mantenerlos allí. Entre los controladores lineales implementados, se incluyen el LQR, el Observador con controlador de estado, el MPC y en cuanto al controlador no lineal el NMPC. Este último se basa en el solver ACADO y utiliza una interfaz en MATLAB para resolver el problema óptimo de control en su forma no lineal, considerando la dinámica real del sistema, restricciones en las variables de estado y entrada de control, así como en las incertidumbres. Los resultados obtenidos fueron contrastados y se determina cuál de los controladores se adecua mejor al Sistema de Péndulo Doble. La tesis esta estructurada de la siguiente manera: Capítulo 1 provee una vista general de los trabajos e investigaciones sobre el Sistema de péndulo doble. Capítulo 2 presenta una visión general de la base teórica así como el modelamiento del Sistema de péndulo doble. Además incluye la linealización, implementación y validación del modelo. Capítulo 3 muestra las diferentes estrategias de control propuestas para la estabilización del Sistema de péndulo doble. Los controladores será posteriormente comparados en un mismo de operación de modo a fin de evaluar su performance.Por otro, se adiciona un apartado extra sobre el estudio de la robustez inherente del NMPC frente a perturbaciones. Capítulo 4 presenta los comentarios e impresiones sobre la realización de la presente tesis. Capítulo 5 termina la tesis con las conclusiones y observaciones. |
publishDate |
2023 |
dc.date.accessioned.none.fl_str_mv |
2023-06-09T19:32:51Z |
dc.date.available.none.fl_str_mv |
2023-06-09T19:32:51Z |
dc.date.created.none.fl_str_mv |
2023 |
dc.date.issued.fl_str_mv |
2023-06-09 |
dc.type.es_ES.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
format |
masterThesis |
dc.identifier.uri.none.fl_str_mv |
http://hdl.handle.net/20.500.12404/25152 |
url |
http://hdl.handle.net/20.500.12404/25152 |
dc.language.iso.es_ES.fl_str_mv |
spa |
language |
spa |
dc.relation.ispartof.fl_str_mv |
SUNEDU |
dc.rights.es_ES.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
dc.rights.uri.*.fl_str_mv |
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/pe/ |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
rights_invalid_str_mv |
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/pe/ |
dc.publisher.es_ES.fl_str_mv |
Pontificia Universidad Católica del Perú |
dc.publisher.country.es_ES.fl_str_mv |
PE |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:PUCP-Tesis instname:Pontificia Universidad Católica del Perú instacron:PUCP |
instname_str |
Pontificia Universidad Católica del Perú |
instacron_str |
PUCP |
institution |
PUCP |
reponame_str |
PUCP-Tesis |
collection |
PUCP-Tesis |
bitstream.url.fl_str_mv |
https://tesis.pucp.edu.pe/bitstreams/23e46f0d-b3e9-4f66-b959-d9b25409a98d/download https://tesis.pucp.edu.pe/bitstreams/76ffe651-3592-4080-b9b0-20b96d8ef56e/download https://tesis.pucp.edu.pe/bitstreams/e4ecc241-dd4d-4e75-b904-a49a23b7d492/download https://tesis.pucp.edu.pe/bitstreams/d7b2ff6d-240c-456d-bd3d-c34470fd6ad6/download https://tesis.pucp.edu.pe/bitstreams/67c39bac-514e-489b-aa45-b959ac04b0de/download https://tesis.pucp.edu.pe/bitstreams/93561fdb-8b02-438e-8471-53b5010befca/download https://tesis.pucp.edu.pe/bitstreams/cbfbfe1f-9515-4ebe-8b9c-90e3358bad49/download |
bitstream.checksum.fl_str_mv |
15cffafdab1b06db4408128321669abc 5ac86d8fa0f4a7b062a25abda31af862 8fc46f5e71650fd7adee84a69b9163c2 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 824776f730a6165bff726cbef576f092 bce708e57d68b31ff45f4e55e9060dbc 34eaf2ead13a7d6b2b1e52cb10fc12b7 |
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 MD5 MD5 MD5 MD5 MD5 MD5 |
repository.name.fl_str_mv |
Repositorio de Tesis PUCP |
repository.mail.fl_str_mv |
raul.sifuentes@pucp.pe |
_version_ |
1834736809419997184 |
spelling |
Perez Zuñiga, Carlos GustavoRaymundo Luyo, Carlos Miguel2023-06-09T19:32:51Z2023-06-09T19:32:51Z20232023-06-09http://hdl.handle.net/20.500.12404/25152La presente tesis se enfoca en el diseño, análisis y validación de los controles óptimos para el Sistema de Péndulo Doble. Para ello, se desarrolla un modelo matemático del sistema desde un enfoque energético y se analiza su dinámica en diferentes puntos de operación. Los controladores óptimos utilizados en este estudio tuvieron como objetivo principal llevar los péndulos a su punto de equilibrio y mantenerlos allí. Entre los controladores lineales implementados, se incluyen el LQR, el Observador con controlador de estado, el MPC y en cuanto al controlador no lineal el NMPC. Este último se basa en el solver ACADO y utiliza una interfaz en MATLAB para resolver el problema óptimo de control en su forma no lineal, considerando la dinámica real del sistema, restricciones en las variables de estado y entrada de control, así como en las incertidumbres. Los resultados obtenidos fueron contrastados y se determina cuál de los controladores se adecua mejor al Sistema de Péndulo Doble. La tesis esta estructurada de la siguiente manera: Capítulo 1 provee una vista general de los trabajos e investigaciones sobre el Sistema de péndulo doble. Capítulo 2 presenta una visión general de la base teórica así como el modelamiento del Sistema de péndulo doble. Además incluye la linealización, implementación y validación del modelo. Capítulo 3 muestra las diferentes estrategias de control propuestas para la estabilización del Sistema de péndulo doble. Los controladores será posteriormente comparados en un mismo de operación de modo a fin de evaluar su performance.Por otro, se adiciona un apartado extra sobre el estudio de la robustez inherente del NMPC frente a perturbaciones. Capítulo 4 presenta los comentarios e impresiones sobre la realización de la presente tesis. Capítulo 5 termina la tesis con las conclusiones y observaciones.spaPontificia Universidad Católica del PerúPEinfo:eu-repo/semantics/openAccesshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/pe/Control automáticoPéndulo--Sistemas de controlhttps://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.00.00Diseño de un sistema de control óptimo multivariable aplicado a un sistema de péndulo dobleinfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:PUCP-Tesisinstname:Pontificia Universidad Católica del Perúinstacron:PUCPSUNEDUMaestro en Ingeniería de Control y AutomatizaciónMaestríaPontificia Universidad Católica del Perú. Escuela de Posgrado.Ingeniería de Control y Automatización41864666https://orcid.org/0000-0001-5946-139543344999712037De La Cruz Casaño, CelsoPerez Zuñiga, Carlos GustavoMoran Cardenas, Antonio Manuelhttps://purl.org/pe-repo/renati/level#maestrohttps://purl.org/pe-repo/renati/type#tesisORIGINAL2013_RAYMUNDO LUYO_CARLOS MIGUEL_DISEÑO SISTEMA CONTROL OPTICO.pdf2013_RAYMUNDO LUYO_CARLOS MIGUEL_DISEÑO SISTEMA CONTROL OPTICO.pdfTexto completoapplication/pdf8919865https://tesis.pucp.edu.pe/bitstreams/23e46f0d-b3e9-4f66-b959-d9b25409a98d/download15cffafdab1b06db4408128321669abcMD51trueAnonymousREAD2013_RAYMUNDO LUYO_CARLOS MIGUEL_DISEÑO SISTEMA CONTROL OPTICO_T.pdf2013_RAYMUNDO LUYO_CARLOS MIGUEL_DISEÑO SISTEMA CONTROL OPTICO_T.pdfReporte de originalidadapplication/pdf21942637https://tesis.pucp.edu.pe/bitstreams/76ffe651-3592-4080-b9b0-20b96d8ef56e/download5ac86d8fa0f4a7b062a25abda31af862MD53falseAdministratorREADCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-81037https://tesis.pucp.edu.pe/bitstreams/e4ecc241-dd4d-4e75-b904-a49a23b7d492/download8fc46f5e71650fd7adee84a69b9163c2MD54falseAnonymousREADLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://tesis.pucp.edu.pe/bitstreams/d7b2ff6d-240c-456d-bd3d-c34470fd6ad6/download8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD55falseAnonymousREADTHUMBNAIL2013_RAYMUNDO LUYO_CARLOS MIGUEL_DISEÑO SISTEMA CONTROL OPTICO.pdf.jpg2013_RAYMUNDO LUYO_CARLOS MIGUEL_DISEÑO SISTEMA CONTROL OPTICO.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg13480https://tesis.pucp.edu.pe/bitstreams/67c39bac-514e-489b-aa45-b959ac04b0de/download824776f730a6165bff726cbef576f092MD56falseAnonymousREAD2013_RAYMUNDO LUYO_CARLOS MIGUEL_DISEÑO SISTEMA CONTROL OPTICO_T.pdf.jpg2013_RAYMUNDO LUYO_CARLOS MIGUEL_DISEÑO SISTEMA CONTROL OPTICO_T.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg10730https://tesis.pucp.edu.pe/bitstreams/93561fdb-8b02-438e-8471-53b5010befca/downloadbce708e57d68b31ff45f4e55e9060dbcMD57falseAnonymousREADTEXT2013_RAYMUNDO LUYO_CARLOS MIGUEL_DISEÑO SISTEMA CONTROL OPTICO_T.pdf.txt2013_RAYMUNDO LUYO_CARLOS MIGUEL_DISEÑO SISTEMA CONTROL OPTICO_T.pdf.txtExtracted texttext/plain13286https://tesis.pucp.edu.pe/bitstreams/cbfbfe1f-9515-4ebe-8b9c-90e3358bad49/download34eaf2ead13a7d6b2b1e52cb10fc12b7MD58falseAdministratorREAD20.500.12404/25152oai:tesis.pucp.edu.pe:20.500.12404/251522025-03-04 19:19:01.588http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/pe/info:eu-repo/semantics/openAccessopen.accesshttps://tesis.pucp.edu.peRepositorio de Tesis PUCPraul.sifuentes@pucp.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 |
score |
13.894945 |
Nota importante:
La información contenida en este registro es de entera responsabilidad de la institución que gestiona el repositorio institucional donde esta contenido este documento o set de datos. El CONCYTEC no se hace responsable por los contenidos (publicaciones y/o datos) accesibles a través del Repositorio Nacional Digital de Ciencia, Tecnología e Innovación de Acceso Abierto (ALICIA).
La información contenida en este registro es de entera responsabilidad de la institución que gestiona el repositorio institucional donde esta contenido este documento o set de datos. El CONCYTEC no se hace responsable por los contenidos (publicaciones y/o datos) accesibles a través del Repositorio Nacional Digital de Ciencia, Tecnología e Innovación de Acceso Abierto (ALICIA).