Virtual environment for the design of position trajectory tracking controllers of remotely operated vehicles

Abstract

Este articulo presenta un ambiente virtual basado en co-simulacion entre MatLab y MSC Adams, permitiendo simulacion, analisis, desarrollo y validacion de estrategias de control para el seguimiento de trayectorias de posicion de un vehiculo operado remotamente (ROV). Los resultados de simulacion en el plano horizontal muestran que es posible, de forma simple, construir un ambiente virtual que permite observar movimientos realistas al ingresar las fuerzas ejercidas sobre un ROV. Sacando ventaja de las propiedades de co-simulacion, las experiencias en este trabajo muestran que esta estrategia de simulacion es muy adecuada para propositos de analisis y diseno de control, permitiendo a los investigadores y profesionales el uso amplio de herramientas de control disponible en MATLAB para este fin. En este trabajo se utiliza un regulador lineal cuadratico (LQR) robusto con accion integral para evaluar el desempeno del entorno virtual propuesto en el seguimiento de una trayectoria de posicion. Para la validacion se utilizaron trayectorias ampliamente empleadas en disenos de estudios navales como son la de forma de Zig-Zag y la de forma Circular. Los resultados de simulacion muestran que la integracion de MatLab y MSC Adams permite evaluar de forma efectiva el desempeno de estrategias de control en este entorno virtual. El enfoque presentado permite ganar experiencia acerca de los desafios de este tipo de problemas de control, antes de tratar con los aspectos complejos de sintonizacion en ambientes experimentales reales, evitando perdidas y sobrecostos en los proyectos robotica submarina.