Simulação e Controle

Pêndulo Invertido Rotacional Duplo

Pêndulo Invertido Rotacional Duplo

Experimente equilibrar um pêndulo duplo com a aplicação de teorias de controle!

Pêndulo Duplo Rotacional Invertido

O Pêndulo Duplo Rotacional Invertido é ideal para ensino de conceitos intermediários e avançados de controle, elevando o pendulo classico invertido a um outro patamar de complexidade. 

Você pode usa-lo para demonstrar conceitos do mundo real, tais como a estabilização da decolagem de um foguete de múltiplos estágios. 

Com esse experimento os alunos aprenderão:

  • obter uma representação de espaço de estado do sistema em malha aberta
  • projetar um ganho de estado-feedback para o sistema de malha fechada usando otimização LQR
  • simular o sistema e garantir que ele está estabilizado usando o controle do Estado-feedback projetado
  • implementar o controlador de estado-feedback e avaliar o desempenho do sistema

Além de ensinar conceitos de controle avançados, o Pêndulo Duplo Rotacional Invertido pode ser usado para a pesquisa em várias áreas, incluindo o controle não-linear e controle ótimo.

  • Double pendulum comprised of a 7-inch aluminum link connected to a 12-inch link
  • Double Inverted Pendulum module easily attaches to the Rotary Servo Base Unit
  • High resolution encoders sense rotary arm and pendulum link angles
  • Easy-connect cables and connectors
  • Fully compatible with MATLAB®/Simulink® and LabVIEW™
  • Fully documented system models and parameters provided for MATLAB®, Simulink®, LabVIEWTM and Maple™
  • Open architecture design, allowing users to design their own controller
Rotary arm length (pivot to tip) 21.59 cm
Rotary arm mass 0.2570 kg
Short pendulum mass (with T-fitting) 0.097 kg
Short pendulum length (pivot to tip) 20.0 cm
Medium pendulum mass (with T-fitting) 0.127 kg
 Medium pendulum length (pivot to tip) 33.65 cm 
Pendulum encoder resolution (in quadrature) 4096 counts/rev

Tópicos incluidos no courseware Quanser em idioma Ingles:

Modeling Topics

  • Lagrange derivation
  • State-space representation
  • Linearization

Control Topic

  • Linear-quadratic regulator

O Pêndulo Duplo Rotacional Invertido também pode ser usado para ensinar outros tópicos que não estão incluídos no currículo desenvolvido pela Quanser.

Para configurar essa estação, você precisará dos seguintes componentes recomendados pela engenharia da Quanser:

for MATLAB®/Simulink® users for LabVIEW™ users
1x SRV02 Rotary Servo Base Unit 1x SRV02 Rotary Servo Base Unit
1x Q8-USB data acquisition device¹ 1x NI CompactRIO controller with 2x Quanser Q1-CRIO module²
1x VoltPAQ-X1 linear voltage amplifier x VoltPAQ-X1 linear voltage amplifier
QUARC real-time control software Rapid Control Prototyping Toolkit software
¹ alternatively, you can use QPIDe or any equivalent NI DAQ device supported by QUARC
² alternatively, you can use Q8-USB, QPIDe or any equivalent NI DAQ device supported by RCP Toolkit

Download

  1. Pêndulo Invertido Rotacional Duplo - Familia Rotacional - Ficha Técnica do produto
  2. Material didático para LabVIEW
  3. Material didático para MATLAB/Simulink
  4. Artigos internacionais publicados utilizando este equipamento

 

Veja alguns videos do experimento em funcionamento:

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