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ORCID:  http://orcid.org/0009-0003-5979-4917
Document type: Trabalho de Conclusão de Curso
Access type: Acesso Aberto
Title: Simulação e implementação de um sistema físico de pêndulo invertido sobre duas rodas
Author: Bello, Arthur Reis
First Advisor: Ferreira, Werley Rocherter Borges
First member of the Committee: Ferreira, Werley Rocherter Borges
Second member of the Committee: Nishida, Pedro Pio Rosa
Third member of the Committee: Ladeira, Guênia Mara Vieira
Summary: 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.
Keywords: Pêndulo invertido sobre duas rodas, motor de passo, espaço de estados
Two wheeled self balancing robot, stepper motor, state space.
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Quote: 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.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/44677
Date of defense: 29-Nov-2024
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