Control de una Clase de Sistemas Mecánicos Subactuados Usando Modos Deslizantes

En este artículo, presentamos un algoritmo de control por modo deslizante para estabilizar robustamente una clase de sistemas mecánicos subactuados que no son controlables linealmente y violan la condición necesaria de Brockett para la estabilización asintótica suave del equilibrio, con incertidumbres paramétricas. Al definir la clase de sistemas, se hacen algunas suposiciones simplificadoras sobre la estructura de la dinámica; en particular, se asume que las fuerzas de amortiguamiento son lineales en las velocidades. Primero proponemos un diseño de superficie de conmutación para esta clase de sistemas y, posteriormente, un algoritmo conmutado para alcanzar esta superficie en un tiempo finito utilizando controladores de modo deslizante convencionales y de orden superior. Se investiga la estabilidad del sistema en lazo cerrado con un grado relativo indefinido de las funciones deslizantes. Las ganancias del controlador se diseñan de tal manera que el controlador estabiliza el sistema real con incertidumbre paramétrica. El algoritmo de control propuesto se aplica a dos problemas de referencia: un robot móvil y un vehículo submarino subactuado. Se presentan resultados de simulación para validar el esquema propuesto.