control LQR para péndulo invertido

[ferney_esparza]

Buenas noches, quisiera saber que se requiere para realizar un control LQR en labview 2011 o si existe algún bloque así como lo existe para el control PID. Estamos intentado hacer el control LQR en un péndulo invertido.

Agradecemos asesoría. Gracias

[José_M._Vólquez_R.]

Buenos días ferney_esparza.

El LQR(Linear Quadratic Regulator) es un método para implementar controladores de retroalimentación de estados(State Feedback Controller). Este algoritmo La devuelve una matriz de ganancias K, para implementar dicho controlador, pero no es directamente la función que se debe aplicar a la señal de error para obtener la salida deseada.

El módulo de LabVIEW para diseño y simulación de sistemas de control(LaVIEW Control Desing and Simulation) ofrece VIs que permiten implementar este algoritmo. En el manual de dicho módulo, en la página 124, se explica la forma en que se implementa el algoritmo, junto a una descripción detallada de las entradas y salidas del mismo, además del modo de operación:

http://www.ni.com/pdf/manuals/371057e.pdf

Asimismo, dentro de los ejemplos de LabVIEW, tenemos el CDEx LQR.vi; en el cual se muestra como crear un controlador usando este método y se simula su comportamiento. Puede utilizar este ejemplo como base para diseñar el controlador de su sistema.

Ahora, respondiendo directamente sobre donde se conectan el Setpoint, la retroalimentación del sistema y la señal de control, debemos utilizar otros VIs del módulo para en base al modelo de la planta y la matriz K; determinar la acción de control adecuado. En el siguiente ejemplo, se muestra cómo conectar a un controlador(implementado por su función de transferencia), la retroalimentación de la planta, la salida a la planta y el setpoint:

CDEx Controller with Transfer Function.vi

Otros ejemplos, aplicables al método de LQR, son los siguientes:
CDEx Continuous Observer and Controller Implementation.vi
CDEx Predictive Observer and Controller Implementation.vi

Básicamente, requiere utilizar el VI polimórfico: CD State Feedback Controller, para aplicar la matriz K a su lazo de control y de esta forma utilizar los resultados de aplicar el algoritmo LQR a su planta.

Por último, con este módulo vienen algunos ejemplos de sistemas de control típicos, los cuales le pueden servir de guía para implementar su sistema:
Linear Inverted Pendulum Simulation.vi
CDEx Flexible Joint.vi(Este ejemplo tanto el modelado como la implementación del control)
CDEx Cart-Pole Control and Simulation.vi

Espero que esta información le sea de utilidad. 

IMT José Manuel Vólquez Rodríguez

Ingeniero de Aplicaciones, National Instruments México

www.ni.com/soporte

[pablocr]

Por favor puede ayudarme con un ejemplo para un control LQR para temperatura 

---