Original title: Modelování, identifikace a řízení rotačního kyvadla
Translated title: Modelling, identification and control of rotary pendulum
Authors: Klusáček, Ondřej ; Ondrůšek, Čestmír (referee) ; Grepl, Robert (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2009
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract: [cze] [eng]
Diplomová práce se zabývá řízením rotačního inverzního kyvadla - Furuta pendulum. Práce popisuje řešení výkonové elektroniky, senzoriky a rozhraní umožňující řízení pomocí PC, dále zahrnuje identifikaci parametrů a vytvoření nelineárního simulačního modelu pomocí prostředí Matlab/Simulink a toolboxu SimMechanics. Pro odvození pohybových rovnic je užito Lagrangeových rovnic druhého druhu. Řízení je založeno na stavovém popisu mechanismu, přičemž využívá LQR algoritmu pro návrh stavového regulátoru a podle aktuální polohy kyvadla dochází k přepínání mezi swing-up regulátorem a stavovým řízením. Pro odstranění chyby v ustáleném stavu je s úspěchem využit integrátor na vstupu. The diploma thesis deals with control of rotary inverted pendulum - Furuta pendulum. Solution for power electronics, sensors and coupling with PC is described, identification of parameters and nonlinear simulation model in Matlab/Simulink and SimMechanics toolbox is presented. Second type Lagrange equation is used for determination of equations of motion. Controll system based on state-space model of mechanism and LQR algorithm for design of state-space controller is used and switching between swing-up cotroller a stabilizing state-space control is achieved according to actual angular position of pendulum's angle. Input integrator eliminating steady state error was used with success.
Keywords: furuta; LQR control; parameter identification; Rotary inverted pendulum; SimMechanics; swing-up controller; furuta; identifikace parametrů; LQR řízení; Rotační inverzní kyvadlo; SimMechanics; swing-up controller

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/11012/8750

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-577642


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