Una nueva aproximación del controlador de vehículos robóticos submarinos que explota el emparejamiento de múltiples...

Área de la Ciencia:

• La robótica
• Ingeniería de sistemas de control
• Algoritmos de optimización

Sus antecedentes:

• El rendimiento del vehículo robótico subacuático (URV) se ve afectado significativamente por dinámicas internas y externas complejas.
• El control efectivo es crucial para lograr el impulso deseado y la eficiencia operativa en los URV.
• La aproximación de los controladores de orden superior a los modelos de orden inferior ofrece el potencial de soluciones de control más económicas y eficientes.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un controlador de orden inferior (LO) eficiente, eficaz y económico para sistemas de vehículos robóticos submarinos (URV) de orden superior (HO).
• Para aproximar los controladores HO URV a los controladores LO URV utilizando una técnica de coincidencia de varios puntos.
• Para optimizar la aproximación del controlador utilizando el algoritmo de optimización de lobo gris (GWOA).

Principales métodos:

• Aproximación del controlador HO URV a un controlador LO URV utilizando los parámetros de expansión.
• Minimización de los errores entre los parámetros de expansión del controlador HO y LO a través de la correspondencia en varios puntos, formulada como una función objetiva (OF).
• Optimización del OF utilizando GWOA, sujeto a la correspondencia de estado estacionario y a los criterios de estabilidad de Hurwitz como restricciones.

Principales resultados:

• El enfoque de coincidencia de varios puntos propuesto generó con éxito un modelo LO URV.
• La validación a través de la comparación con los modelos URV LO existentes demostró la eficacia del método propuesto.
• La evaluación del rendimiento mostró la aplicabilidad del controlador de LO derivado, respaldada por el análisis de la respuesta y los datos estadísticos sobre los valores de error de rendimiento (PEV).

Conclusiones:

• El método presentado aproxima efectivamente los controladores URV de orden superior a los modelos de orden inferior.
• La integración de la correspondencia multipunto y el GWOA proporciona una estrategia de control eficiente y estable para los URV.
• El controlador LO desarrollado ofrece una solución práctica y económica para aplicaciones URV.