Publicação: Simulação e implementação de um sistema físico de pêndulo invertido sobre duas rodas
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Este trabalho apresenta o projeto e desenvolvimento de um robô autobalanceado sobre
duas rodas. O sistema utiliza motores de passo NEMA 17 como atuadores, controlados
por drivers A4988 e um microcontrolador Arduino Nano. Baseando-se em um modelo
matemático da literatura, foi realizada a conversão para o espaço de estados, permitindo
o desenvolvimento de estratégias avançadas de controle. O estudo inclui procedimentos
experimentais para a estimativa dos parâmetros da planta, fundamentais para o projeto
do controlador e do observador de estados. Por fim, obteve-se um sistema capaz de se
equilibrar, tanto em sumulação quanto no sistema físico.
Abstract
This work presents the design and development of a self-balancing two-wheeled robot. The
system uses NEMA 17 stepper motors as actuators, controlled by A4988 drivers and an
Arduino Nano microcontroller. Based on a mathematical model from the literature, the
system was converted to state-space representation, enabling the development of advanced
control strategies. The study includes experimental procedures for estimating the plant
parameters, which are essential for the design of the controller and state observer. Finally,
a system capable of balancing itself was achieved, both in simulation and on the physical
prototype.
Palavras-chave
Pêndulo invertido sobre duas rodas, motor de passo, espaço de estados, Two wheeled self balancing robot, stepper motor, state space.
Citação
BELLO, Arthur Reis. Simulação e implementação de um sistema físico de pêndulo invertido sobre duas rodas. 2024. 46 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecatrônica) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2024.
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