Seguimiento de trayectorias de un robot móvil (3,0) mediante control acotado

Resumen: El presente trabajo aborda el problema de seguimiento de trayectoria para el robot (3, 0) basado en su modelo cinemaÌtico y propone una solucioÌn mediante el disenÌo de una estrategia de control que a priori toma en cuenta las cotas maÌximas permitidas de la senÌal de control i.e. la velocidad lineal y angular maÌximas que puede alcanzar el robot moÌvil. El objetivo es maximizar el uso de los actuadores sin poner en riesgo la estabilidad del sistema. La ley de control no lineal resultante se compone de un compensador no lineal basado en el modelo cinemaÌtico y de funciones de saturacioÌn anidadas. Esta ley de control contiene paraÌmetros de sintonizacioÌn que permiten que las trayectorias de la dinaÌmica del error ingresen a una vecindad del origen, en un tiempo finito y se mantengan de ahÌı en adelante. Resultados experimentales sustentan los resultados teoÌricos, muestran el desempenÌo del sistema de control en lazo cerrado y lo comparan con una estrategia que no toma en cuenta los lÌımites de la senÌal de control. Debido a su simplicidad, la estrategia de control propuesta permite ser implementada en sistemas embebidos con bajo coste computacional. Abstract: The present work deals with the tracking problem of a mobile robot (3,0) based on the kinematic model and proposes a control strategy that takes into account a priori input signals bounds i.e. the linear and angular velocity of the robot. The objective of this control approach is to maximize the effectiveness of the actuators without taking a risk in the system stability. The resulting nonlinear control is composed of a nonlinear compensator based on the kinematic model and nested saturation approach. The control law can be tuned to force the error dynamics trajectories to enter in a neighborhood of the origin in a finite time and remain thereafter. Experimental results show the performance of the closed loop system. Furthermore, owing to simplicity, the proposed control law is suitable for application where on-board computational resources are limited. Palabras clave: Robot moÌvil (3,0), control acotado, funcioÌn de saturacioÌn, control no lineal, seguimiento de trayectoria., Keywords: Mobile robot (3,0), bounded control, nested function, nonlinear control, trajectory tracking