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dc.contributor.advisor1Chui, Danilo de Santana-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5006940841845349pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Louzada Neto, Junout Martins-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1156178704730204pt_BR
dc.contributor.referee1Silva Neto, Gustavo Cunha da-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9570264281584476pt_BR
dc.contributor.referee2Martins, Paulo Roberto Oliveira-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/9912985025618548pt_BR
dc.creatorYamane, Lucas de Souza-
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/1423996120100895pt_BR
dc.date.accessioned2021-02-01T21:45:36Z-
dc.date.available2021-01-30-
dc.date.available2021-02-01T21:45:36Z-
dc.identifier.urihttp://riu.ufam.edu.br/handle/prefix/5848-
dc.description.abstractThis work presents the design and construction of a Furuta Pendulum, its mathematical modelling and acquisition of its physical parameters with subsequent synthesis and simulation of a control method using the linear quadratic regulator (LQR). The inverted pendulum system can be divided into two subsystems, the mechanical subsystem, consisting of a rotating arm and pendulum and the electromechanical subsystem, composed of the direct current (DC) motor - the plant actuator. The modelling of the mechanical subsystem is performed using the Lagrangian of the system. Regarding the modelling of the electromechanical subsystem, the approach is carried out through the identification of the dynamic equations of its electrical and mechanical components. The representation for both subsystems will be made in state space. After modelling the subsystems, the design of a real system will be covered, its parameters will be obtained through experimental and mathematical methods for the different components of the subsystems. The LQR control approach to the controllable system has the purpose of placing the poles of this system in strategic positions, this resource uses an optimal process and excludes the trial and error associated with the also known Pole Placement method. The LQR controller seeks to minimize or not the system cost function by manipulating the steady state error and energy expended by the actuator. The simulation of the control method presented in this work is capable of generating a satisfactory and robust control, allowing manipulation of the system’s performance and availability of energy for the actuator to guarantee this operation through the cost function.pt_BR
dc.description.resumoEsse trabalho apresenta o projeto e a construção de um Pêndulo de Furuta, sua modelagem matemática e aquisição de seus parâmetros físicos com posterior síntese e simulação de um método de controle através do regulador linear quadrático (LQR). O sistema de pêndulo invertido pode ser dividido em até dois subsistemas, o subsistema mecânico, composto pelo braço e pêndulo e o subsistema eletromecânico, composto pelo motor de corrente contínua (CC) - o atuador da planta. A modelagem do subsistema mecânico é realizada através do Lagrangiano do sistema. Já em relação ao modelamento do subsistema eletromecânico, a abordagem é realizada através da identificação das equações dinâmicas de seus componentes elétricos e mecânicos. A representação para ambos os subsistemas será feita em espaço de estados. Após a modelagem dos sistemas, o projeto de um sistema real será abordado, seus parâmetros serão obtidos através de métodos experimentais e matemáticos para as diferentes componentes dos subsistemas. A abordagem de controle através do LQR para o sistema controlável possui a finalidade de alocar os polos desse sistema em posições estratégicas, esse recurso se utiliza de um processo ótimo e exclui a tentativa e erro associada ao também conhecido método de Alocação de Polos. O controlador LQR busca minimizar ou não a função de custo do sistema, por meio da manipulação do erro em regime permanente e energia consumida pelo atuador. A simulação do método de controle apresentado nesse trabalho é capaz de gerar um controle satisfatório e robusto, possibilitando manipulação do desempenho do sistema e disponibilidade de energia do atuador para garantir essa operação através da função de custo.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentDepartamento de Engenharia Mecânica da Faculdade de Tecnologiapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectModelagem de sistemas dinâmicospt_BR
dc.subjectDynamical systems modellingpt_BR
dc.subjectPêndulo de Furutapt_BR
dc.subjectFuruta pendulumpt_BR
dc.subjectControlador LQRpt_BR
dc.subjectLQR controllerpt_BR
dc.subject.cnpqENGENHARIASpt_BR
dc.titleProjeto mecânico e síntese do controlador de um pêndulo de Furutapt_BR
dc.title.alternativeMechanical design and controller synthesis of a Furuta pendulumpt_BR
dc.typeTrabalho de Conclusão de Cursopt_BR
dc.creator.affiliationUniversidade Federal do Amazonaspt_BR
dc.date.event2021-01-20-
dc.publisher.localpubManauspt_BR
dc.subject.controladoSubsistema eletromecânicopt_BR
dc.subject.controladoMétodo de Alocação de Polospt_BR
dc.subject.controladoRegulador linear quadráticopt_BR
dc.subject.controladoPêndulo invertidopt_BR
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0002-0705-1949pt_BR
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0002-0705-1949pt_BR
dc.contributor.referee1orcidhttps://orcid.org/0000-0002-1024-6560pt_BR
dc.contributor.referee1orcidhttps://orcid.org/0000-0002-1024-6560pt_BR
dc.creator.affiliation-initUFAMpt_BR
dc.publisher.courseEngenharia Mecânica - Bacharelado - Manauspt_BR
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