Diseño y simulación de un controlador de posición para un vehículo submarino operado remotamente (rov) usando backstepping control

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dc.contributor.advisorVillamizar Mejía, Rodolfo
dc.contributor.advisorMartínez, Blanca Viviana
dc.contributor.authorAlfonso Fuentes, Edgar Alexander
dc.date.accessioned2024-03-03T20:42:14Z
dc.date.available2014
dc.date.available2024-03-03T20:42:14Z
dc.date.created2014
dc.date.issued2014
dc.description.abstractEl presente trabajo de grado tiene como objetivo controlar la posición del ROV, VideoRay PRO 3, utilizando controladores MIMO tipo Backstepping en sus tres grados de libertad controlables (surge, heave, yaw), utilizando un modelo completo (cinemático y dinámico) del vehículo, implementado en Simulink/Matlab proporcionado por la magister que codirige el proyecto. Inicialmente se hizo una revisión teórica del VideoRay PRO3, de su modelo dinámico y cinemático, de las técnicas de control Backstepping y PID (Proporcional, Integral, Derivativo). Luego se utilizó la técnica de linealización exacta por retroalimentación de estados y se obtuvo una versión linealizada de la dinámica del sistema. Posteriormente fue controlada utilizando un controlador PD clásico previamente diseñado a través del método de lugar geométrico de las raíces. Posteriormente se diseñó el controlador Backstepping utilizando un procedimiento que buscada obtener la representación del modelo dinámico inverso del ROV en términos de los errores de posición y velocidad, y planteando una función de Lyapunov candidata que garantizara la estabilidad global del sistema. Finalmente se validaron en simulación los controladores PID y Backstepping diseñados. La validación de los resultados se hizo en ausencia y presencia de perturbaciones que pudieran afectar al ROV en su posicionamiento. Y como resultado se obtuvo que los controladores diseñados presenten un buen desempeño antes las referencias y trayectorias deseadas.
dc.description.abstractenglishThe main objective of this degree project is to control the position of ROV VideoRay PRO 3 using MIMO Backstepping controllers type in its three controllable degrees of freedom (surge, heave, yaw) using a full (kinematic and dynamic) model of the vehicle, implemented in Simulink / Matlab provided by the magister who co-directs the project. Initially a theoretical review of the VideoRay PRO3, its dynamic and kinematic model, techniques and Backstepping PID (Proportional, Integral, Derivative) was made. Exact linearization technique was then used for state feedback and a linearized version of the dynamics of the system is obtained. Later it was controlled using a classical PD controller previously designed by the method of root locus. Subsequently the Backstepping controller using a procedure that sought to obtain the representation of the inverse dynamic model of the ROV in terms of position and velocity errors, and posing a Lyapunov function candidate to guarantee the global stability of the system was designed. Finally simulation validated at the PID and Backstepping controllers designed. Validation of the results was done in the absence and presence of disturbances that may affect the ROV positioning. And as a result was obtained that the controllers designed to present a good performance under references and desired trajectories
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Electrónico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/30521
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicomecánicas
dc.publisher.programIngeniería Electrónica
dc.publisher.schoolEscuela de Ingenierías Eléctrica, Electrónica y Telecomunicaciones
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectBackstepping
dc.subjectVideoray Pro 3
dc.subjectSeguimiento
dc.subjectPid
dc.subjectLyapunov
dc.subjectPerturbaciones
dc.subjectControlador.
dc.subject.keywordBackstepping
dc.subject.keywordVideoray Pro 3
dc.subject.keywordTracing
dc.subject.keywordPid
dc.subject.keywordLyapunov
dc.subject.keywordPerturbations
dc.subject.keywordController.
dc.titleDiseño y simulación de un controlador de posición para un vehículo submarino operado remotamente (rov) usando backstepping control
dc.title.englishDesign and simulation of a controller position for a remotely operated underwater vehicle (rov) using control backstepping.
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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Ingeniería Electrónica