Control de formación de robots móviles de autobalanceo de dos ruedas

Abstract

El presente trabajo de tesis trata sobre el desarrollo de un control distribuido mediante una comunicación asíncrona disparada por eventos aplicado al problema de consenso y formación en el plano de un grupo de robots móviles tipo péndulo invertido (RMPI). Se presenta el modelo matemático no lineal de los RMPI que incluye la dinámica de los actuadores cuando solo se desplaza en linea recta y en el plano, así como el modelo lineal alrededor de un punto de operación en ambos casos. De ahí, mediante la parametrización diferencial proporcionada a través de la salida plana, se propone una ley de control distribuida tipo descentralizada, y se desarrolla un algoritmo disparado por eventos que permite decidir si es necesario que el agente i-ésimo comunique su estado a sus vecinos. La estrategia propuesta resuelve el problema de consenso en su configuración líder-seguidor. La topología de comunicación se basa en grafos direccionados y fuertemente conectados. Simulaciones computacionales y resultados experimentales y validan la capacidad de la estrategia propuesta.