Avaliação do
Você é humano?
8
5
=
Denunciar conteúdo impróprio
Atenção:
O eduCAPES é um repositório de objetos educacionais, não sendo responsável por materiais de terceiros submetidos na plataforma. O usuário assume ampla e total responsabilidade quanto à originalidade, à titularidade e ao conteúdo, citações de obras consultadas, referências e outros elementos que fazem parte do material que deseja submeter. Recomendamos que se reporte diretamente ao(s) autor(es), indicando qual parte do material foi considerada imprópria (cite página e parágrafo) e justificando sua denúncia.
Caso seja o autor original de algum material publicado indevidamente ou sem autorização, será necessário que se identifique informando nome completo, CPF e data de nascimento. Caso possua uma decisão judicial para retirada do material, solicitamos que informe o link de acesso ao documento, bem como quaisquer dados necessários ao acesso, no campo abaixo.
Todas as denúncias são sigilosas e sua identidade será preservada. Os campos nome e e-mail são de preenchimento opcional. Porém, ao deixar de informar seu e-mail, um possível retorno será inviabilizado e/ou sua denúncia poderá ser desconsiderada no caso de necessitar de informações complementares.
Controle de um pêndulo de Furuta com aprendizado por reforço
Use este link compartilhar ou citar este material: http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/1097631
Registro completo de metadados
| Metadados | Descrição | Idioma |
|---|---|---|
| Autor(es): dc.contributor | Jeronymo, Daniel Cavalcanti | - |
| Autor(es): dc.contributor | Jeronymo, Daniel Cavalcanti | - |
| Autor(es): dc.contributor | Ensina, Leandro Augusto | - |
| Autor(es): dc.contributor | Oliveira, Maurício Zardo | - |
| Autor(es): dc.creator | Souza, Fernando Luiz Klein de | - |
| Data de aceite: dc.date.accessioned | 2025-08-29T12:33:33Z | - |
| Data de disponibilização: dc.date.available | 2025-08-29T12:33:33Z | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2025-05-12 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2025-05-12 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2025-02-17 | - |
| Fonte completa do material: dc.identifier | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/36778 | - |
| Fonte: dc.identifier.uri | http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/1097631 | - |
| Descrição: dc.description | This work proposed the control of a Furuta pendulum using reinforcement learning, addressing challenges such as underactuation, non-linearities, and instabilities. The classical control approach for this system involves positioning the pendulum close to the equilibrium region, a technique known as swing-up, and controlling it at the equilibrium point using a linear controller. However, this approach requires system linearizations, which leads to sub-optimal performance. The main goal of the study was to explore the application of reinforcement learning to handle the complexities of the system, such as its non-linear and unstable characteristics. For this, the Q-Learning algorithm was employed, conducting simulations to compare the performance of the classical controllers and the reinforcement learning-based controller, with metrics focusing on stability, accuracy, and energy efficiency. The results indicate that the Q-Learning-based model performed worse than the classical controllers in terms of tracking error and energy consumption for control, also requiring non-trivial adjustments of hyperparameters to optimize the system’s performance, which significantly increased the training time due to the need to explore and adjust different configurations to achieve acceptable performance. It is concluded that, although classical methods are more suitable for scenarios that require fast and reliable solutions, reinforcement learning represents a promising alternative for complex and uncertain systems, where explicit modeling of the environment is difficult or unfeasible. | - |
| Descrição: dc.description | Este trabalho propôs o controle de um pêndulo de Furuta utilizando aprendizado por reforço, abordando desafios como sub-atuação, não-linearidades e instabilidades. A abordagem clássica de controle para este sistema consiste em situar o pêndulo próximo à região de equilíbrio, técnica conhecida como swing-up, e controlá-lo no ponto de equilíbrio utilizando um controlador linear. No entanto, essa abordagem exige linearizações do sistema, o que resulta em desempenho sub-ótimo. O objetivo principal do estudo foi explorar a aplicação do aprendizado por reforço para lidar com as complexidades do sistema, como suas características não-lineares e instáveis. Para isso, foi empregado o algoritmo Q-Learning, realizando simulações para comparar o desempenho dos controladores clássicos e do controlador baseado em aprendizado por reforço, com métricas focadas em estabilidade, precisão e eficiência energética. Os resultados indicam que o modelo baseado em Q-Learning teve desempenho inferior aos controladores clássicos, em termos de erro de rastreamento e consumo de energia no controle, além de exigir ajustes de hiperparâmetros não triviais para otimizar o desempenho do sistema, o que aumentou significativamente o tempo de treinamento devido à necessidade de explorar e ajustar diferentes configurações para alcançar uma performance aceitável. Conclui-se que, embora os métodos clássicos sejam mais adequados para cenários que exigem soluções rápidas e confiáveis, o aprendizado por reforço representa uma alternativa promissora para sistemas complexos e incertos, nos quais a modelagem explícita do ambiente é difícil ou inviável. | - |
| Formato: dc.format | application/pdf | - |
| Idioma: dc.language | pt_BR | - |
| Publicador: dc.publisher | Universidade Tecnológica Federal do Paraná | - |
| Publicador: dc.publisher | Toledo | - |
| Publicador: dc.publisher | Brasil | - |
| Publicador: dc.publisher | Engenharia de Computação | - |
| Publicador: dc.publisher | UTFPR | - |
| Direitos: dc.rights | openAccess | - |
| Direitos: dc.rights | Attribution 4.0 International | - |
| Direitos: dc.rights | http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Aprendizado por Reforço | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Teoria de controle não linear | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Sistemas dinâmicos diferenciais | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Reinforcement learning | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Nonlinear control theory | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Differentiable dynamical systems | - |
| Palavras-chave: dc.subject | CNPQ::ENGENHARIAS | - |
| Título: dc.title | Controle de um pêndulo de Furuta com aprendizado por reforço | - |
| Título: dc.title | Control of a Furuta pendulum with reinforcement learning | - |
| Tipo de arquivo: dc.type | livro digital | - |
| Aparece nas coleções: | Repositorio Institucional da UTFPR - RIUT | |
Não existem arquivos associados a este item.
O Portal eduCAPES é oferecido ao usuário, condicionado à aceitação dos termos, condições e avisos contidos aqui e sem modificações. A CAPES poderá modificar o conteúdo ou formato deste site ou acabar com a sua operação ou suas ferramentas a seu critério único e sem aviso prévio. Ao acessar este portal, você, usuário pessoa física ou jurídica, se declara compreender e aceitar as condições aqui estabelecidas, da seguinte forma:
- O Termo de Uso pode ser modificado pela CAPES a qualquer tempo, sem necessidade de notificação prévia, sendo que tais modificações serão válidas a partir da data de sua veiculação neste portal;
- Para aprovação de cadastro do usuário ao sistema, a CAPES pode requisitar o fornecimento de informações, haja vista a política de segurança adotada, objetivando resguardar a segurança dos usuários nesse ambiente virtual;
- O usuário aceita e declara compreender que, em razão do peculiar ambiente da Internet, a CAPES não poderá garantir que o acesso ao site seja livre de erros ou problemas decorrentes de casos fortuitos, internos ou externos, casos de força maior ou ainda de outros casos não inteiramente sujeitos a controle direto dos administradores do site e, portanto o usuário se obriga a isentar a CAPES de quaisquer reclamações ou indenizações. A CAPES também não se responsabiliza por interrupções, interceptações, invasões, disseminação de vírus ou outros atos ilícitos, típicos e atípicos de ambiente virtual, e de web, dos quais a CAPES não tenha tido intenção deliberada de participar ou praticar;
- O usuário aceita e declara compreender que qualquer texto, marca, áudio, imagem, ou conteúdo veiculados no site são protegidos por direitos de propriedade intelectual o qual deve ser respeitado de acordo com a licença concedida pelo respectivo detentor dos referidos direitos, sob pena de apuração das responsabilidades cabíveis;
-
Desta forma a CAPES se exime de toda e qualquer responsabilidade por eventuais perdas, danos e prejuízos de qualquer natureza decorrentes:
- Do descumprimento da lei, da moral e dos bons costumes, como consequência da transmissão, difusão, armazenamento, disponibilização, recepção, obtenção ou acesso aos conteúdos;
- Da infração aos direitos de propriedade intelectual e industrial, segredos empresariais, compromissos contratuais de qualquer tipo, direitos à honra, à intimidade pessoal e familiar, à imagem das pessoas, direitos de propriedade e de toda e qualquer natureza pertencentes a um terceiro por consequência da transmissão, difusão, armazenamento, disponibilização, recepção, obtenção ou acesso aos conteúdos;
- Da falta de veracidade, precisão, exatidão, pertinência e/ou atualidade dos conteúdos;
- Da inadequação para qual seja o propósito, ou da frustração, das expectativas geradas pelos conteúdos;
- Exceto quando mencionado explicitamente, ou quando se tratar de citação de material alheio ou ilustração, nos limites estabelecidos pela Lei 9.610/98, todo o Conteúdo textual original do Portal eduCAPES está disponível livremente para leitura, entre outros direitos, conforme definido na licença Creative Commons;
- A CAPES não se responsabiliza pelos comentários, opiniões, informações, depoimentos, mensagens, vídeos, textos, imagens, áudios ou qualquer outro tipo de conteúdo que sejam, postados, publicados e disponibilizados através do Portal eduCAPES pelos usuários, sendo a responsabilidade civil e criminal atribuída única e exclusivamente ao autor dos comentários, opiniões, informações, ou mensagens. Todo o conteúdo publicado por usuários são de responsabilidade exclusiva dos mesmos e de caráter completamente independente, sendo que todo e qualquer tipo de opinião, ideal e/ou posição expressados não refletem necessariamente o ponto de vista e a posição do Portal eduCAPES e/ou da CAPES. A CAPES se reserva o direito de armazenar as informações destes autores e/ou Usuários, a fim de viabilizar sua identificação;
- O usuário aceita e declara compreender que a CAPES poderá disponibilizar no Portal eduCAPES, links de acesso para outros sites e endereços virtuais administrados, controlados ou operados por terceiros. Qualquer site conectado a partir do eduCAPES não está sob o controle da CAPES;
- A CAPES não assume nenhuma responsabilidade ou obrigação por qualquer informação, comunicação ou material encontrado em tais sites, ou em qualquer site conectado a tais sites. A CAPES não assume qualquer responsabilidade pelos serviços ou funcionalidades ali dispostos, sendo a decisão de utilização e a forma de relacionamento com os mesmos de exclusiva responsabilidade do usuário, que inclusive isenta a CAPES de fiscalizar o conteúdo ou zelar pela integridade de tais sites ou endereços virtuais.
- O usuário aceita e declara compreender que o acesso a determinadas áreas do site será restrito. Para acessá-las, o usuário deverá fazer o login e cadastrar uma senha de acesso. A senha é individual, sigilosa e intransferível, sendo o usuário o único responsável pela guarda da mesma. O usuário assume toda e qualquer responsabilidade pelo mau uso ou pela utilização da senha por terceiros;
- A CAPES reserva o direito de excluir o cadastro, de excluir o material submetido ou proibir o acesso do usuário ao portal eduCAPES no caso de qualquer abuso ou indício de prática ilícita no uso do site ou de qualquer uso não autorizado ou proibido pelo usuário, nos termos da legislação brasileira;
- As condições estabelecidas no Termo de Aceite e Uso do Site são regidas pela lei brasileira. Sob nenhuma circunstância o usuário deverá violar qualquer lei usando o portal eduCAPES para propósitos que incluam, mas não limitados a isso, difamação ou perturbação de outros, violação de direitos de propriedade intelectual ou de terceiros, envio de material obsceno ou ofensivo, vírus, arquivos corrompidos, ou outros programas que poderiam danificar ou alterar este site ou os computadores de empresa ou de terceiros;
- A CAPES reserva o direito de retirar qualquer conteúdo que infrinja a lei, a moral e os bons costumes nos termos da legislação vigente e também na hipótese de o conteúdo não se coadunar com as finalidades educativas do Portal. A CAPES garante o direito de defesa e contraditório dos usuários. O usuário reconhece que o material enviado por terceiros, que não a CAPES, não é endossado pela mesma.
Concordo e desejo baixar o arquivo
Não concordo e não irei baixar o arquivo
Não concordo e não irei baixar o arquivo