Controller comparison and mathematical modelling of ball and beam system

  • Israel David Herrera Granda Universidad Técnica del Norte
Palabras clave: State-feedback control, LQR, NARMA, neural network controller, state space

Resumen

El presente proyecto muestra una comparación entre tres técnicas de control aplicadas en el sistema de bola y barra, en el cual una barra es girada usando un motor y esta rotación hace que una esfera ruede sobre la barra hasta alcanzar la posición deseada.  El modelado matemático se realizó escribiendo las ecuaciones dinámicas en el espacio de estado, y las ecuaciones de estado no lineal se representaron como un sistema de planta utilizando Simulink del software Matlab. Las técnicas de control aplicadas fueron el controlador de retroalimentación de estado, el regulador cuadrático lineal (LQR) y el controlador NARMA basado en redes neuronales. Las tres técnicas se aplicaron para señales continuas y discretas y se probaron con y sin un observador de estado. Se realizaron varias simulaciones utilizando Matlab y Symulink, y los resultados mostraron que el sistema puede ser estabilizado por todos los controladores con ligeras diferencias, la retroalimentación de estado fue más rápida y el modelo NARMA fue más agil y requirió una entrada más pequeña.

Publicado
2020-06-04
Cómo citar
Herrera Granda, I. D. (2020). Controller comparison and mathematical modelling of ball and beam system. INNOVATION & DEVELOPMENT IN ENGINEERING AND APPLIED SCIENCES, 2(1), 18. Recuperado a partir de http://revistasojs.utn.edu.ec/index.php/ideas/article/view/349
Sección
Information and Electronic Engineering