Modelo de sistema MIMO para control del Twin Rotor

Pontificia Universidad Cat´olica de Chile
Escuela de Ingenier´ıa
Departamento de Ingenier´ıa El´ectrica
IEE2319 – Laboratorio de Control Autom´atico

Informe Experiencia 5
Control del Twin rotor

Grupo 1
Wladimir Araya
Sebasti´an Flores
Javier Pereira
Fecha realizada la experiencia:3 de Octubre
Fecha oficial de entrega informe: 14 de Octubre
Fecha efectiva de entrega informe:30 deOctubre

IEE2683 Laboratorio de Control Autom´atico
Informe experiencia Twin Rotor.

´INDICE

´Indice
1. Resumen

3

2. Trabajo previo

4

3. Desarrollo de la experiencia
3.1. Calculo de par´
ametros . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1.1. An´
alisis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2. Filtro de Kalman . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2.1. Sensibilidad delruido. . . . . . . . . . . . .
3.2.2. An´
alisis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3. Implementaci´
on y desempe˜
no del controlador LQR
3.3.1. Cambio en la raz´
on Q/R . . . . . . . . . . .
3.3.2. Prueba con distintos puntos de operaci´on .
3.3.3. An´
alisis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.4. LQI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.4.1. An´
alisis . .. . . . . . . . . . . . . . . . . .

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4. Conclusi´
on
5. Anexo
5.1. Kalmna . . . . . . . . . .
5.2. LQR . . . . . . . . . . . .
5.3. LQI . . . . . . . . . . . .
5.4. Estimaci´
on de par´
ametros:
5.5. Generaci´
on de matrices .

4
4
6
7
8
11
11
15
18
23
23
28
29

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C´
odigos
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IEE2683 Laboratorio de Control Autom´atico
Informe experiencia Twin Rotor.

1.

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RESUMEN

Resumen

En esta experiencia se utiliz´
o el modelo de sistema MIMO en Matlab, dise˜
nado en la experienciapasada,
para controlar el m´
odulo Twin Rotor del laboratorio, mediante la herramienta simulink. Primero se prob´
o en
la respuesta del Twin Rotor en lazo abierto, aplicando voltajes a los motores del m´odulo, los cuales pod´ıan
ser cambiados en tiempo real. Luego se utiliz´o un filtro de Kalman para estimar los estados del sistema y
as´ı compararlos con la respuesta de este. Despu´es seimplement´o un control LQR, en donde se le entregaba
un vector de estados al sistema y este intentaba llegar y mantener una posici´on dada. El control LQR
igualmente permit´ıa volver al punto de operaci´on establecido si es que el sistema se ve´ıa afectado por alguna
perturbaci´
on. Finalmente se implement´
o un control LQI, en el cual se pod´ıa establecer una posici´
on de
referencia al sistema...