Resumen:
El presente trabajo se basa en el análisis de sistemas sub-actuados,
concretamente el Péndulo Invertido Rotativo (PIR), para observar su dinámica
y notar la dificultad en la estabilización de dicho sistema. Se escogió el sistema
PIR, debido a que es un sistema de fase no mínima y altamente no lineal. En
este contexto, se analiza el comportamiento del sistema con la finalidad de
obtener un modelo matemático no lineal, seguido a esto, se procede a
linealizar dicho modelo en torno a un punto de operación determinado. Cabe
mencionar que ambos modelos han sido validados experimentalmente. En
base al modelo lineal, se procede a diseñar el controlador PID lineal para
estabilizar el péndulo en la posición vertical arriba y luego se diseña el
controlador PI lineal para regular la posición angular del brazo. Utilizando el
procedimiento de linealización extendida, se procede a diseñar el contralor PI
no lineal para regular el recorrido del brazo. Finalmente, se analiza el
comportamiento de los controladores, PI lineal y no lineal, implementados en
el sistema PIR a través de las gráficas: señal de control, posición angular del
brazo y posición angular del péndulo.
