Diseño, simulación e implementación de técnicas de control basadas en un modelo de orden reducido y aplicadas al seguimiento de trayectoria para la plataforma robótica Pionner 3DX

Guevara Proaño, Darío Javier
Guevara Gordillo, César Leonardo

2016-09-09

T-IE/4338/CD 7294
Guevara Gordillo, C. L., & Guevara Proaño, D. J. (2016). Diseño, simulación e implementación de técnicas de control basadas en un modelo de orden reducido y aplicadas al seguimiento de trayectoria para la plataforma robótica Pionner 3DX. 140 hojas. Quito : EPN.

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Rosales Acosta, Jorge Andrés, director

The main purpose of this work is to develop control algorithms for systems whose behavior can be represented by a first order plus dead time (FOPDT) system. A typical process of this type are chemical processes, but because of the difficulty encountered in trying to get actual chemical processes in this work algorithms are implemented in the robotic platform Pionner 3DX, which is represented as a system first order with delay. Three Controllers based on a first order model are developed, the first controller is a PID and it design takes criteria for direct systems. The second controller was developed from the use of numerical methods and linear algebra theory. The last controller was developed using intelligent computation by using Artificial Neuronal Networks (ANN). Additionally, the robustness of algorithms was tested by entering modeling errors and two obstacle avoidance algorithms.

El objetivo principal de este trabajo consiste en desarrollar algoritmos de control para sistemas cuyos comportamientos pueden ser representados de manera aproximada por un modelo de primer orden más tiempo muerto (FOPDT). Un típico proceso de este tipo son los procesos químicos, pero debido a la dificultad que se presenta al tratar de conseguir procesos químicos reales, en el presente trabajo se implementa los controladores en la plataforma robótica Pionner 3DX, la cual se representa como un sistema de primer orden con retardo. Se desarrollan tres controladores basados en un modelo de primer orden, el primer controlador es de tipo PID tomando criterios de diseño por síntesis directa. El segundo controlador se desarrolló a partir del uso de métodos numéricos y teoría de algebra lineal. Y por último, se desarrolló un controlador utilizando computación inteligente mediante la aplicación de Redes Neuronales Artificiales (RNA). Adicionalmente, se analizó la robustez de los controladores introduciendo posibles errores de modelado y se implementaron dos algoritmos para evasión de obstáculos.

ROBOTICA; ALGEBRA LINEAL; CONTROL AUTOMATICO;