Control no lineal de un aerodeslizador no holonómico con acciones de control limitadas

Dictino Chaos

Spain

UNED

Departamento de Informática y Automática, Escuela Técnica Superior de Ingeniería Informática

David Moreno Salinas

Spain

UNED

Departamento de Informática y Automática, Escuela Técnica Superior de Ingeniería Informática

Rocío Muñoz

Spain

UNED

Departamento de Informática y Automática, Escuela Técnica Superior de Ingeniería Informática

Joaquín Aranda

Spain

UNED

Departamento de Informática y Automática, Escuela Técnica Superior de Ingeniería Informática

Enviado: 05-02-2018

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Aceptado: 05-02-2018

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DOI: https://doi.org/10.1016/j.riai.2013.05.012
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Palabras clave:

Control no Lineal, seguimiento de trayectoria, vehículo subactuado, saturación, vehículo autónomo

Agencias de apoyo:

Ministerio de Ciencia e Innovación (DPI2009-14552-C02)

Resumen:

Este artículo aborda el problema de seguimiento de trayectoria de un aerodeslizador subactuado. Esta clase de sistemas es difícil de controlar debido a que su movimiento está sujeto a una restricción no holonómica de segundo orden. La resolución de este complejo problema requiere la descomposición de la dinámica del sistema en dos subsistemas (posición y orientación) para los que se diseña una ley de control basada en dos controladores no lineales en cascada. El lazo externo de control calcula los valores de la fuerzas en el sistema inercial Fx y Fy que deberían aplicarse al aerodeslizador para seguir la trayectoria deseada. A partir de estas fuerzas se determina la referencia para la orientación, ψc, entrada del lazo interno. Por su parte, el lazo interno intenta controlar la orientación para de esta forma seguir las referencia ψc del lazo externo. Ambos controladores se han diseñado teniendo en cuenta la saturación de los actuadores. En particular, el principal resultado de este artículo muestra que en los casos donde la trayectoria está adecuadamente definida, es posible ajustar los parámetros del controlador para evitar la saturación de los actuadores. Este trabajo demuestra de forma teórica la estabilidad asintótica global del error de seguimiento bajo la acción del controlador propuesto. Además, mediante simulaciones, se analiza el comportamiento del sistema y el significado práctico de los resultados teóricos.
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Citas:

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