Control de Formación Líder-Seguidor y Rechazo de Perturbaciones para Robots Móviles Omnidireccionales
Autores: Ramírez-Neria, Mario; González-Sierra, Jaime; Madonski, Rafal; Ramírez-Juárez, Rodrigo; Hernandez-Martinez, Eduardo Gamaliel; Fernández-Anaya, Guillermo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Control de Formación Líder-Seguidor y Rechazo de Perturbaciones para Robots Móviles Omnidireccionales
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Control de formación basado en distancia propuesto
Rechazo de perturbaciones en tiempo real
Robots móviles
Algoritmo de control
Control activo de rechazo de perturbaciones
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Este documento propone una estrategia de control de formación basada en la distancia con rechazo de perturbaciones en tiempo real para robots móviles omnidireccionales. El algoritmo de control introducido está diseñado de tal manera que el líder sigue una trayectoria deseada mientras que el seguidor mantiene una distancia y un ángulo de formación deseados con respecto al líder. En el primer paso, la evolución de la distancia y el ángulo de formación se obtiene a partir de un modelo dinámico de segundo orden perturbado del robot, ayudado por un observador integral proporcional general (GPIO), añadido para estimar perturbaciones no deseadas. Luego, la ley de control se diseña para ambos robots a través de la metodología de control de rechazo de perturbaciones activas (ADRC), que solo depende de las mediciones de posición, distancia y orientación. Una simulación numérica comparada con un controlador robusto exhibe el comportamiento del sistema. Además, se lleva a cabo un conjunto de experimentos de laboratorio para verificar el rendimiento del sistema de control propuesto, donde se utiliza un sistema de captura de movimiento como prueba de concepto. En este contexto, se considera un paso previo para experimentaciones adicionales con sensores a bordo.
Descripción
Este documento propone una estrategia de control de formación basada en la distancia con rechazo de perturbaciones en tiempo real para robots móviles omnidireccionales. El algoritmo de control introducido está diseñado de tal manera que el líder sigue una trayectoria deseada mientras que el seguidor mantiene una distancia y un ángulo de formación deseados con respecto al líder. En el primer paso, la evolución de la distancia y el ángulo de formación se obtiene a partir de un modelo dinámico de segundo orden perturbado del robot, ayudado por un observador integral proporcional general (GPIO), añadido para estimar perturbaciones no deseadas. Luego, la ley de control se diseña para ambos robots a través de la metodología de control de rechazo de perturbaciones activas (ADRC), que solo depende de las mediciones de posición, distancia y orientación. Una simulación numérica comparada con un controlador robusto exhibe el comportamiento del sistema. Además, se lleva a cabo un conjunto de experimentos de laboratorio para verificar el rendimiento del sistema de control propuesto, donde se utiliza un sistema de captura de movimiento como prueba de concepto. En este contexto, se considera un paso previo para experimentaciones adicionales con sensores a bordo.