Resumen de Controlador PI2 para las velocidades de un robot agrícola evaluado usando Hardware en el lazo (HIL)

Guillermo Sánchez Herrera, Adriana Riveros Guevara, Leonardo Solaque Guzmán

• español

  La agricultura es considerada como una de las actividades más esenciales para el ser humano debido a que por medio de esta se obtienen los alimentos. Con el objetivo de aumentar la producción y de mejorar el estado de los alimentos se han empezado a usar diferentes robots, en la agricultura de precisión. Con este fin se desarrolló el robot para agricultura Ceres, diseñado y construido para asistir cultivos de hortalizas. En este documento, se el desarrollo para lograr el seguimiento de las velocidades lineales y angulares por parte del robot mediante el uso de un controlador dinámico. En primer lugar, se muestra la modelación matemática del robot y la identificación de los diferentes parámetros del modelo. Posteriormente, se encuentra la linealización el modelo y dado el acoplamiento entre velocidad lineal y angular, el diseño de desacopladores dinámicos en un punto de operación determinado por las referencias a seguir. Finalmente, se utiliza un controlador PI con doble acción integral y se programa en un sistema embebido verificando su desempeño mediante pruebas de hardware en el lazo (HIL). Los resultados muestran tiempos de estabilización y seguimientos adecuados para futuras integraciones con la planta real y controladores de trayectoria.

• English

  Agriculture is considered as one of the most essential activities for human beings, mainly because food is obtained through it. With the aim of increasing production and improving the state of food and even the health of farmers, different robots have started to be used, in what is currently known as precision agriculture. With this purpose the Ceres agricultural robot was designed and built to mainly assist vegetable crops. In this document, the different steps that were developed to achieve the tracking of linear and angular velocities by the robot using a dynamic controller are shown. First, the mathematical modeling of the robot and the identification of the model parameters are shown. Subsequently, the linearization of the model is found, and given the coupling between linear and angular velocities, the design of dynamic decouplers at an operating point determined by the references to follow. Finally, a PI controller with an integral double action is used and it is programmed in an embedded system in order to verify the controller performance using hardware in the loop (HIL) tests. The results show stabilization times and an adequate input following for future integrations with the real plant and trajectory controllers.