Implementación y comparación de controladores en un prototipo de silla de ruedas de dos ruedas

El objetivo principal de este trabajo es la comparación de controladores en un prototipo de silla de ruedas de dos ruedas. El propósito del vehículo es realizar trayectorias rectilíneas y curvas mientras se mantiene en equilibrio. La dinámica del robot es obtenida mediante el modelo de identificació...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Rodríguez Ardila, Julián Felipe
Tipo de recurso: tesis de maestría
Estado:Versión aceptada para publicación
Fecha de publicación:2019
País:Colombia
Institución:Universidad Nacional de Colombia
Repositorio:Repositorio UN
Idioma:español
OAI Identifier:oai:repositorio.unal.edu.co:unal/76372
Acceso en línea:https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/76372
http://bdigital.unal.edu.co/72690/
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Silla de ruedas de dos ruedas
Control GPI
Control de velocidad
Two wheel wheelchair
GPI control
Velocity control
Descripción
Sumario:El objetivo principal de este trabajo es la comparación de controladores en un prototipo de silla de ruedas de dos ruedas. El propósito del vehículo es realizar trayectorias rectilíneas y curvas mientras se mantiene en equilibrio. La dinámica del robot es obtenida mediante el modelo de identificación de caja gris. Dado que el sistema es no lineal, se linealiza alrededor de un punto de equilibrio. Para alcanzar el objetivo principal se diseñan, simulan e implementan los controladores: 1) PID de doble lazo cerrado, 2) RVE con LQR con precompensador, 3) PI vectorial con LQR, 4) PI vectorial con LQR y FF, 5) control por cadena de integradores con LQR y 6) control GPI con observador desacoplado de estado extendido. Este trabajo evalúa y compara el comportamiento del robot bajo las estrategias de control diseñadas en los siguientes tres aspectos: seguimiento de trayectorias, variación de parámetros y rechazo de perturbaciones. En estas tres pruebas, el controlador GPI con observador desacoplado de estado extendido presenta los mejores resultados.