CONSTRUÇÃO DE UM PÊNDULO INVERTIDO COM RODA DE REAÇÃO E CONTROLE DE SWING UP

Resumo

O trabalho detalha o processo de construção de um pêndulo invertido com roda de reação e a implementação do movimento de swing-up. O método adotado para o swing-up foi baseado na análise da aceleração do pêndulo. Quando o pêndulo começava a se movimentar e alcançava uma posição em que sua velocidade era zero, era necessário inverter o sentido de rotação. Inicialmente posicionado a 180°, o pêndulo deveria ser levado até a posição vertical de 0°.A estrutura do projeto compreende um suporte para o pêndulo, um encoder incremental para monitoramento do movimento, e um motor de
corrente contínua (CC) que impulsiona o sistema. A roda de reação, acoplada ao motor, aumenta o momento de inércia, facilitando o movimento de swing-up. O controle do movimento é realizado por meio da biblioteca SIMPLE FOC, que monitora a velocidade do pêndulo e ajusta a rotação do motor conforme necessário. Um microcontrolador Arduino é utilizado para processar os sinais do encoder, executar o algoritmo de controle e enviar comandos ao driver da ponte H. A escolha do Arduino é vantajosa para prototipagem e desenvolvimento de sistemas de controle em tempo real, devido à sua facilidade de programação e à ampla disponibilidade de bibliotecas específicas, que asseguram precisão e eficiência na execução dos movimentos desejados.