Control bilateral por convergencia de estados de sistemas teleoperados con retardos en la transmisión

Resumen

Esta Tesis Doctoral tiene como objetivo presentar un nuevo método de diseño y control de sistemas teleoperados con retardos en la transmisión basado en la convergencia de estados. El método permite que el esclavo siga al maestro, a pesar de la existencia de retardos, siendo además capaz de establecer la dinámica del esclavo, así como la dinámica del error entre el maestro y el esclavo. En primer lugar se describe de forma detallada el método de diseño y control para un sistema teleoperado con retardos en la transmisión en el que el maestro y el esclavo son representados por ecuaciones diferenciales de segundo orden, explicando el modelado del sistema teleoperado en variables de estado en el que se basa el método. Seguidamente, se estudia de forma exhaustiva el comportamiento dinámico del sistema teleoperado, indicando de qué forma es afectado por los parámetros de diseño considerados. Asimismo se analiza la robustez del método de control a ligeras variaciones en los parámetros de diseño. A continuación se explican los criterios que se utilizan para analizar la estabilidad asintótica del sistema teleoperado con retardos. Mediante estos criterios se estudia la influencia de los parámetros de diseño en la estabilidad asintótica, indicando bajo qué condiciones se vuelve inestable el sistema, o en el caso de que sea inestable, como puede estabilizarse. Además se generaliza el método de diseño y control de sistemas teleoperados con retardos en la transmisión al caso en el que el maestro y el esclavo del sistema teleoperado sean modelados por ecuaciones diferenciales lineales de orden n. Por último se muestran los resultados experimentales obtenidos al aplicar el método de diseño y control a un sistema teleoperado real de un grado de libertad.