Original title: Realizace inverzního kyvadla typu Cubli
Translated title: Inverted pendulum realization based on Cubli
Authors: Ježek, Michal ; Zuth, Daniel (referee) ; Marada, Tomáš (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2019
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract: [cze] [eng]
Tato práce se zabývá vývojem a konstrukcí inverzního kyvadla inspirovaného projektem Cubli. Cílem je navrhnout a zrealizovat inverzní kyvadlo ve formátu jedné strany krychle balancující na jednom jejím vrcholu a využívající k balancování setrvačníku. Pro konstrukci je v maximální míře použito 3D tisku a jako elektronické prvky jsou vybrány běžně dostupné komponenty za přijatelnou cenu. Návrh konstrukce i komponenty umožní konstrukci kompletní kostky bez nutnosti dalšího vývoje nebo zásadních změn v konstrukci modelu. Pro výpočty a návrh regulátoru je použit software Matlab/Simulink. Jako algoritmus regulátoru je použit algoritmus LQR doplněný o integrační zpětnou vazbu pro minimalizaci regulační odchylky. 3D modely jednotlivých dílů jsou vytvořeny v software FreeCAD a vytisknuty na 3D tiskárně Prusa i3 MK2S. This master thesis deals with the development and construction of the inverted pendulum, inspired by the Cubli project. The objective is to develop and design an inverted pendulum, in the shape of one side of the cube balancing at one of its corner and for balancing is used the flywheel. For its design 3D printing is used to the maximum extent and as the electronic parts commonly available components at an affordable price are used. The design of the construction and the components allow the construction of a complete cube, without the need of further development or fundamental changes in the design of the model. For the calculations and the design of the controller the Matlab / Simulink software was used. As the controller algorithm the LQR algorithm is used with added integral feedback, to minimize control error. The 3D models of the single parts are created with FreeCAD software and printed on a 3D Prusa i3 MK2S printer.
Keywords: Cubli; inverted pendulum stabilized by flywheel; Kalman filter.; Lagrangian function; linear quadratic regulation; Mbed; speed control of the brushless motor; Cubli; inverzní kyvadlo stabilizované setrvačníkem; Kalmanův filtr.; Lagrangeova funkce; lineárně kvadratická regulace; Mbed; řízení otáček bezkomutátorového motoru

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/179049

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-399423


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses