Báez-Hernández, Julio Alejandro | CINVESTAV |
Velasco-Villa, Martin | CINVESTAV |
Mondie, Sabine | CINVESTAV |
Resumen: En el siguiente artículo se estudia la predicción y el control de un robot móvil diferencial que sufre de un retardo a la entrada de tiempo constante. Se propone dividir el retardo en fracciones mas pequeñas y así utilizar un predictor secuencial basado en un observador tipo Luenberger que estime los valores futuros del sistema de manera gradual. Posteriormente se demuestra la convergencia de los errores de predicción y se utilizan los estados predichos en el control del robot diferencial. Se muestra que los estados pueden ser siempre estimados sin importar el tamaño del retardo a la entrada del vehículo. El costo de esta estrategia se refleja en el aumento de la dimensión del predictor considerado. Finalmente, sin formalizar la estabilidad en lazo cerrado, se presentan resultados numéricos y experimentales para demostrar la eficacia de la predicción.
¿Cómo citar?
J. A. Baez-Hernandez, M. Velasco-Villa & S. Mondie. Predicción No Lineal de Estados para un Robot Móvil Diferencial. Memorias del Congreso Nacional de Control Automático, pp. 33-38, 2021.
Palabras clave
Retardo de tiempo, robotica movil, prediccion no lineal
Referencias
- Canudas de Wit, C., Siciliano, B., and Bastin, G. (1996). Theory of Robot Control. Springer-Verlag.
- Fragoso Rubio, V., Vallejo Alarcón, M.A., and Velasco Villa, M. (2018). Control basado en predicción no lineal para un robot m ´ovil omnidireccional con retardo a la entrada. In Congreso Nacional de Control Automático.
- Fragoso-Rubio, V., Velasco-Villa, M., Hernández-Pérez, M.A., del Muro-Cuéllar, B., and Márquez-Rubio, J.F. (2019). Prediction–observer scheme for linear systems with input–output time delay. International Journal of Control, Automation and System, 17.
- Germani, A., Manes, C., and Pepe, P. (2002). A new approach to state observation of nonlinear systems with delayed output. IEEE Transactions on Automatic Control, 47, 96–101.
- Hou, M., Ztek, P., and Patton, R.J. (2002). An observer design for linear time-delay systems. IEEE Transactions on Automatic Control, 47, 121–125.
- Kharitonov, V.L. (2013). Time-Delay Systems: Lyapunov Functional and Matrices. Birkh¨auser.
- Krstic, M. (2009). Delay compensation for nonlinear, adaptive, and PDE systems. Springer.
- Luenberger, D. (1971). An introduction to observers. IEEE Transactions on Automatic Control, 16, 596–602.
- Mazenc, F. and Bliman, P.A. (2006). Backstepping design for time delay nonlinear systems. IEEE Transactions on Automatic Control, 51, 149–154.
- Niamsup, P., Mukdasai, K., and Phat, V.N. (2008). Improved exponential stability for time-varying systems with nonlinear delayed perturbations. Applied Mathematics and Computation, 204, 490–495.
- Niculescu, S. (2001). Delay Effects on Stability, A Robust Control Approach. Springer.
- Palmor, Z.J. (1996). Time-delay compensation smith predictor and its modifications. The Control Handbook, 1, 224–229.
- Santos, J., Concei¸cao, A., Santos, T., and Ara´ujo, H. (2018). Remote control of an omnidirectional mobile robot with time-varying delay and noise attenuation. Mechatronics, 52, 7–21.
- Sira-Ramírez, H., López-Uribe, C., and Velasco-Villa, M. (2010). Trajectory-tracking control of an input delayed omnidirectional mobile robot. In International Conference on Electrical Engineering, Computing Science and Automatic Control(CCE).
- Smith, O.J.M. (1957). Closer control of loops with deadtime. Chem. Eng. Prog., 53(5), 217–219.
- Thau, F.E. (1973). Observing the state of non-linear dynamic systems. International Journal of Control, 17(3), 471–479.
- Velasco-Villa, M., del Muro-Cuellar, B., and Alvarez Aguirre, A. (2007). Smith-predictor compensator for a delayed omnidirectional mobile robot. In Mediterranean Conference on Control and Automation.
- Velasco-Villa, M., Mandujano-García, E., Estrada Sanchez, I., Rodríguez-Cortés, H., and Sira-Ramírez, H. (2014). Esquema predictor-observador para el control de un robot móvil omnidireccional con retardos de tiempo. In Congreso Latinoamericano de Control Automático.