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Aranda Almansa, Joaquín

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    Ley de control óptima de un AUV funcionando con un único motor
    (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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    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.