Descripción:
El péndulo invertido doble es un sistema dinámico complejo, es un carro que se mueve en una pista, con dos eslabones conectados en serie, y se estabilizan por la acción de un actuador. Sirve para modelar sistemas inestables, y facilita el aprendizaje de estrategias de control. El objetivo es construir un prototipo con un controlador para analizar su estabilidad ante perturbaciones. El desarrollo del proyecto consistió en realizar el modelo matemático del mecanismo y a su vez, construir el prototipo. Se usó un motor JGB37-520, 3 encoders E6B2-CW2Z, un Arduino MEGA2560 para adquisición de datos y acrílico para los eslabones. Posteriormente, se estimaron los parámetros del mecanismo y del motor para coincidir la simulación con la realidad a través de una experimentación. Se calculó el espacio de estados para diseñar un controlador LQR. El entorno virtual utilizada fue Simulink en Matlab, a través de este software se verificó la controlabilidad del sistema y finalmente, se implementó el controlador a la planta real para realizar el análisis dinámico. Los parámetros del motor coincidieron un 95%, mientras que las del mecanismo solo un 75%. Cuando se ejecutó la simulación con estos valores, y una condición inicial de (0 metros, 0.087 rad, 0.087 rad), el sistema se estabilizó en 5 segundos, con picos de voltaje de 15 voltios; sin embargo, cuando se implementó en la realidad, el sistema necesitaba 40 voltios para que el actuador realice la acción de estabilización. Se concluye que el sistema es totalmente controlable a través del tiempo, y su respuesta dinámica real coincide con la dirección que toma en la simulación; sin embargo, la respuesta del sistema era lenta debido a las limitaciones del actuador. Palabras Clave: Péndulo invertido doble; LQR; Simulink; Arduino; Estimar parámetros