DISEÑO DE UN CONTROLADOR PREDICTIVO-DIFUSO PARA UN MICRO-ROBOT MÓVIL

Abstract

En esta memoria se trata el problema del seguimiento de trayectorias, y evitación de obstáculos, en un micro-robot móvil de dos ruedas paralelas. Dentro de las técnicas de control posibles de utilizar, intentando ir más allá de un controlador convencional, se plantea el uso de una combinación de dos técnicas de control moderno: el control predictivo y el control difuso. El primero es enfocado al seguimiento de trayectorias y el segundo a la evasión de obstáculos. En una primera etapa se estudia al micro-robot para determinar la factibilidad de realizar una comunicación inalámbrica entre este y un computador, para reemplazar el cable de comunicación existente y así evitar perturbaciones. También se determina que es un sistema MIMO y no-lineal. Ya que por las características del controlador predictivo es requisito un sistema lineal para su diseo, se evalúa un método de linealización por realimentación, el cual es exitoso, y además de linealizar el sistema deja las salidas desacopladas. De esta forma el sistema se puede ver como dos sistemas SISO. Luego se estudia el método de control predictivo basado en igualación de incrementos para el seguimiento de trayectorias, se realizan una serie de simulaciones y estas se comparan con un controlador convencional PD, resultando que el controlador predictivo en mas eficiente. Ya que ambos controladores son realizables se evalúan otra serie de pruebas experimentales corroborándose los resultados obtenidos con anterioridad. Se intentó incorporar la lectura de los sensores IR del micro-robot con la intención de que éste sea capaz de detectar obstáculos y con esto desarrollar un controlador difuso para sortearlos. Se realiza una gran cantidad de pruebas y ensayos con diferentes configuraciones. Todo esto para finalmente darse cuenta que no es posible realizar las incorporación de los sensores IR, ya que existen limitaciones en el software utilizado para la comunicación entre el computador y el micro-robot. Aunque no se pudo concretar a cabalidad lo planteado en un comienzo, se dejan las bases para un estudio futuro, que se podría enfocar a solucionar el problema de la comunicación en una primera instancia Por otra parte se logró disear exitosamente un controlador predictivo para múltiples trayectorias que supera en desempeo a un controlador convencional.