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Chaos García, Dictino

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Chaos García
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Dictino
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    Control no lineal de vehículos marinos subactuados no holonómicos
    (Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Escuela Técnica Superior de Ingeniería Informática. Departamento de Informática y Automática, 2010-12-10) Chaos García, Dictino; Aranda Almansa, Joaquín
    El propósito fundamental de este trabajo es diseñar leyes de control que sean capaces de resolver los problemas de seguimiento de trayectoria y posicionamiento dinámico de un Aerodeslizador subactuado. Teniendo en cuenta las limitaciones de los actuadores y del vehículo. Para ello se definen los siguientes objetivos. I. Estudiar la controlabilidad del modelo, delimitando los problemas que pueden abordarse y las limitaciones físicas del Aerodeslizador. II. Implementar una plataforma experimental para poner a prueba las leyes de control desarrolladas. III. Obtener y validar un modelo de simulación del Aerodeslizador. IV.Resolver el problema de posicionamiento dinámico del Aerodeslizador usando señales de control de tipo todo-nada-inversión. V. Resolver el problema de seguimiento de trayectoria del Aerodeslizador considerando entradas de control continuas. VI. Resolver el problema de seguimiento de trayectoria del Aerodeslizador utilizando señales de control de tipo todo-nada-inversión. VII. Para cada una de las leyes de control diseñadas obtener demostraciones teóricas de la estabilidad y analizar el efecto de las perturbaciones, el ruido en la medida y la incertidumbre en los parámetros. VIII. Para las leyes de control que emplean señales de control discretas, validar dichas leyes de control utilizando el sistema experimental real. La exposición del desarrollo de este trabajo se organiza en siete capítulos, donde el primer capítulo hace una introducción al problema. En el capítulo 2 se presenta la estructura general del modelo del Aerodeslizador, además realiza un estudio en profundidad de los problemas de control presentes en el sistema. Se estudia en detalle la restricción no holonóma que limita su movimiento y como afecta al tipo de trayectorias que pueden seguirse. También se analiza la controlabilidad local y global del estado, la controlabilidad del sistema en torno a trayectorias así como las limitaciones que impone el teorema de Brockett. En el capítulo 3 se describe la implementación del sistema real de laboratorio. Se estudia la realización física y el software de control del vehículo, describiendo la librería de bloques en LabVIEW que resuelven cada uno de los problemas de control del vehículo. Finalmente se utiliza la plataforma implementada para obtener y validar un modelo del Aerodeslizador. En el capítulo 4 se desarrolla una ley de control que permite resolver el problema de posicionamiento en un punto del aerodeslizador. Dicha ley de control se desarrolla en dos partes, en primer lugar se estabiliza la dinámica trasversal del vehículo. A continuación se diseña una segunda ley de control que es capaz de mantener acotada la posición longitudinal del vehículo. Finalmente se unifican ambas leyes de control estabilizando ambas dinámicas al mismo tiempo. Se analiza la estabilidad desde el punto de vista teórico y práctico. En el capítulo 5 se resuelve el problema de seguimiento de trayectoria mediante una ley de control continua. Para ello, se hace un estudio de las trayectorias factibles así como de las trayectorias bien definidas. A continuación se define una ley de control capaz de seguir cualquier trayectoria bien definida utilizando fuerzas acotadas para cualquier condición inicial. Se demuestra la estabilidad del control obtenido de forma teórica y se analiza el rendimiento de la ley de control por medio de simulaciones. El capítulo 6 resuelve el problema de seguimiento de trayectoria de un Aerodeslizador utilizando únicamente señales de control todo-nada-inversión. Para ello se define el conjunto de trayectorias dominables. A continuación se diseña un control que es capaz de seguir cualquier trayectoria dominable desde una condición inicial acotada. La estabilidad se analiza teóricamente y en simulación y además se pone a prueba en el sistema experimental. Finalmente en el capítulo 7 contiene las conclusiones de la presente Tesis y plantea las posibles líneas de investigación futura a las que da pié este trabajo.
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    UN PROBLEMA BENCHMARK DE CONTROL NO LINEAL: ESTABILIZACIÓN Y SEGUIMIENTO DE TRAYECTORIA DE UN AERODESLIZADOR DE RADIO CONTROL
    (Comité Español de Automática, 2006-09-06) Aranda Almansa, Joaquín; Chaos García, Dictino; Dormido Canto, Sebastián; Muñoz Mansilla, María del Rocío; Díaz Martínez, José Manuel
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    Interactive software tools for robust control: application to marine systems
    (Robotics and Automation in the Maritime Industries, 2006-01-01) Dormido Bencomo, Sebastián; Díaz Martínez, José Manuel; Aranda Almansa, Joaquín; Dormido Canto, Sebastián; Muñoz Mansilla, María del Rocío; Chaos García, Dictino
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    Using IoT-Type Metadata and Smart Web Design to Create User Interfaces Automatically
    (Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), 2023-02) Chacón, Jesús; Chandramouli, Rajarathnam; Torre Cubillo, Luis de la; Chaos García, Dictino; Heradio Gil, Rubén
    The advent of the Internet of Things has generated loads of data from the devices that are now connected to the Internet. While the majority of the data corresponds to measurements done by these devices, there is a second type of information (the metadata) that provides information about the devices themselves. Most of this metadata is still underused when used at all. On the other hand, the graphical user interfaces that allow operating and/or monitoring the connected devices from a computer or smartphone, are usually programmed from zero. However, the metadata that describes the main properties of the devices (i.e., inputs, outputs, precision, range, etc.) can be used along with smart web design techniques to automatically create these interfaces. This article proposes a framework to achieve this, and presents an application example consisting of an online lab of a servo-motor.
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    Customized Online Laboratory Experiments: A General Tool and Its Application to the Furuta Inverted Pendulum [Focus on Education]
    (Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), 2019-09-17) Galán, Daniel; Chaos García, Dictino; Torre Cubillo, Luis de la; Aranda Escolástico, Ernesto; Heradio Gil, Rubén
    Because of online laboratories (labs), students can perform experimental activities from their mobile devices and/or computers. This article proposes an experimentation environment (EE) that extends the capabilities of interactive online labs with scripting language support. Thus, control engineering students can specify complex experiments, avoid routine tasks, and empirically test controllers they made themselves.
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    Benchmark Control Problems for a Non-Linear Underactuated Hovercraft: A Simulation Laboratory for Control Testing
    (INTERNATIONAL FEDERATION OF AUTOMATIC CONTROL, 2006-01-01) Aranda Almansa, Joaquín; Chaos García, Dictino; Dormido Canto, Sebastián; Muñoz Mansilla, María del Rocío; Díaz Martínez, José Manuel
    Los aerodeslizadores son un tipo de vehículos marinos que presentan una serie de cualidades atractivas como desafío de control .Su dinámica es compleja y presentan características fuertemente no lineales. Para este tipo de vehículos se analizan dos problemas de control de movimiento: estabilización en un punto y seguimiento de trayectoria. En este trabajo se presenta un problema bechmarck para un aerodeslizador de radio control, indicando las especificaciones para seguimiento de trayectorias y estabilización en un punto. Se ha desarrollado un entorno interactivo de simulación para desarrollo y verificación de diseños. Además se ha desarrollado un controlador para resolver los problemas planteados y se ha verificado su funcionalidad usando la plataforma de simulación.
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    Control problems in marine vehicles: Some experiences in stabilization and tracking control
    (2006-01-01) Cruz García, Jesús Manuel de la; Riola Rodríguez, José María; Aranda Almansa, Joaquín; Muñoz Mansilla, María del Rocío; Chaos García, Dictino; Díaz Martínez, José Manuel; Dormido Canto, Sebastián
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    Optimal control law of an AUV using a single thruster
    (Comité Español de Autonomática (CEA-IFAC), 2023) Cerrada Collado, Cristina; Chaos García, Dictino; Moreno Salinas, David; Aranda Almansa, Joaquín
    En este artículo se plantea el problema de optimización de una ley de control para minimizar el error cuadrático integral al conducir un AUV (Autonomous Underwater Vehicle, vehículo autónomo submarino) actuado con un único motor desde un punto de partida hasta una zona de recuperación deseada. Así mismo se muestran dos posibles soluciones de control y se discute su implementación en el vehículo. Para la optimización de la ley de control se utilizarán los algoritmos genéticos y se proponen dos soluciones: En la primera se optimiza la ley de control muestreada en función del tiempo. La segunda, por su parte, emplea una acción de control óptima en función de la orientación del vehículo a partir de una ley de control representada mediante una serie de Fourier. El correcto funcionamiento de las soluciones propuestas se demuestra mediante una serie de simulaciones que consideran distintas condiciones y situaciones posibles.
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    A Controller design by QFT methodology for dynamic positioning of a moored platform
    (2006-01-01) Muñoz Mansilla, María del Rocío; Aranda Almansa, Joaquín; Díaz Martínez, José Manuel; Dormido Canto, Sebastián; Chaos García, Dictino
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    An energy efficient fault-tolerant controller for homing of underactuated AUVs
    (Elsevier, 2024) Cerrada, Cerrada; Pascoal, António; Chaos García, Dictino; Moreno Salinas, David; Aranda Almansa, Joaquín
    In the event of a failure that will prevent an Autonomous Underwater Vehicle (AUV) from executing a specified task, the vehicle must be recovered safely to avoid further damage to itself or to other vehicles/agents in the neighbourhood. Motivated by this operational requirement, this work presents an optimal fault-tolerant controller to drive an underactuated AUV to a recovery point (so-called automatic homing manoeuvre). The case of a critical failure that leaves only one of two stern thrusters available to drive it to the desired recovery area is considered. The control law proposed relies on the use of a Fourier series-based strategy to compute the control action as a function of the relative orientation of the vehicle with respect to the target recovery point. Energy consumption is also considered in the proposed control law, so that an appropriate trade-off can be achieved between reaching the destination faster and reducing the energy consumed as a function of mission requirements and vehicle specifications. The stability and convergence of the proposed scheme are demonstrated analytically, a comparison with MPC scheme is shown and simulation examples illustrate how the control law effectively drives the vehicle to a neighbourhood of the desired target point even in the presence of unknown constant currents.