Acondicionamiento de la referencia utilizando modos deslizantes en aplicaciones de seguimiento de camino en vehículos submarinos autónomos

Abstract

El seguimiento de caminos es una tarea normal en robótica. El objetivo es seguir un camino con exactitud y tan rápido como sea posible, entre estos objetivos surge el problema de la sintonización del controlador. En este tipo de aplicaciones las restricciones del sistema y la cota de error admisible definen la máxima velocidad de seguimiento. Considerando controles tradicionales, se encuentran tres enfoques: 1. Utilizar una velocidad de seguimiento fija, que nunca sature los actuadores del robot. 2. Utilizar una velocidad de seguimiento fija pero mayor a la anterior, esto implica que al menos en algún punto del camino seguido los actuadores se saturaran. 3. Utilizar una velocidad de seguimiento variable, calculada para cada punto del camino seguido tomando en consideración las restricciones del sistema. Es claro que las primeras dos opciones no son óptimas: (1) no aprovecha al máximo los actuadores, y (2) resulta en un error innecesario en el seguimiento del camino. Por otro lado, la opción (3) se ve mas prometedora pero en general el calculo en tiempo real para cada punto no es simple. En este trabajo, una manera simple de implementar el enfoque (3) es experimentalmente probada. Esta idea fue presentada en [1] para un modelo cinemático, y aquí es expandida a un modelo dinámico. Para la demostración, la metodología es aplicada al vehículo submarino autónomo (AUV) Ciscrea.