Resumen de Esquema de guiado y control basado en el algoritmo no lineal NLGL para seguimiento de caminos mixtos por parte de un vehículo marino

Luis Enrique Hernandez Morales, Alexander Gonzalez Galera, Luís Hernández Santana, Yunier Valeriano Medina

• español

  Resolver el problema del seguimiento de caminos por parte de los vehículos autónomo de superficie (USV) ha demando la atención de múltiples investigadores en los últimos años. En este sentido un algoritmo no lineal de guiado (NLGL), utilizado para el guiado de vehículos aéreos, ha sido introducido para el seguimiento de caminos rectos por parte vehículos marinos, sin necesidad de medir el ángulo de guiñada para lograr sus objetivos de control. Seguir trayectorias con geometrías circulares es una de las problemáticas a resolver para lograr seguimiento de caminos complejos, lo que es más exigente si se tiene en cuenta la influencia de las perturbaciones ambientales como: las corrientes marinas y el viento. En este trabajo se presenta un esquema de guiado y control para lograr el seguimiento de caminos compuestos por trayectoria rectas y circulares, por parte de vehículos marinos. El esquema presenta un generador de caminos, articulado con una estructura en cascada, con un lazo interno PI de velocidad angular de guiñada y el algoritmo NLGL en el lazo externo. Por ultimo, se presentan los resultados de simulación de este esquema en el ASV de pequeño porte, Krick Felix, donde se puede apreciar que el vehículo converge a la trayectoria deseada con precisión en presencia de perturbaciones medioambientales.

• English

  In recent years, a large number of works have been presented that seek to solve the problem of road following by autonomous surface vehicles (ASV). In this sense, a non-linear guidance algorithm (NLGL), which has emerged in recent years for use in aerial vehicles, is presented as an interesting option for path tracking by marine vehicles as it does not use the yaw angle to achieve its objectives. control objectives. The biggest problem that these vehicles present when following paths is the influence of environmental disturbances on them, mainly sea currents and wind. To provide a solution to this problem, this paper presents a guidance and control scheme to achieve the following of straight paths by marine vehicles. It presents a cascade structure with an internal yaw velocity loop, which presents a PI controller as the main element, and the NLGL algorithm in the external loop. Thus, achieving that the vehicle follows a straight path with zero error without the need to measure the yaw angle and avoiding the implementation of an integral action in the external loop. An analysis is made of how the marine currents and the wind influence this system from the linearization of the presented scheme, in addition to a stability analysis of the scheme is presented. Finally, the results of simulation and real experiments of the implementation of this scheme in a small ASV are presented, where the vehicle converges to the desired trajectory with precision in the presence of environmental disturbances.