Defensa de la tesis de Rafal Mateusz SOBANSKI

La presente tesis doctoral se centra en el desarrollo de algoritmos de control en el marco de la metodología de orientación de campos vectoriales (VFO, por sus siglas en inglés, Vector Field Orientation) para robots móviles no holónomos y sistemas distribuidos de múltiples vehículos compuestos por vehículos no holónomos, que tienen en cuenta tanto las restricciones de tiempo de ejecución de la tarea como las restricciones de las entradas de control. 

Este trabajo se basa en el concepto de estabilidad en tiempo fijo (en inglés, «fixed-time stability»), que supone que la convergencia de los errores del sistema hacia cero se producirá en un tiempo finito, limitado a priori por un determinado valor constante. Además, el valor de este límite superior es independiente de la condición inicial concreta y es válido para todas las condiciones iniciales que pertenezcan a un determinado conjunto de condiciones iniciales admisibles. 

En la presente tesis, teniendo en cuenta la consideración simultánea de las restricciones de tiempo y de las restricciones sobre las entradas de control, se propone utilizar una estimación «local» de este límite superior. 

Los algoritmos de control desarrollados están destinados a un robot móvil de tipo monociclo y se han diseñado siguiendo un enfoque de diseño en dos etapas: en primer lugar, se diseña una ley de control nominal, que no garantiza el cumplimiento de las restricciones impuestas a las entradas de control; a continuación, se lleva a cabo un procedimiento de escalado que redimensiona los valores de las señales de control para cumplir con las restricciones impuestas. 

Esta tesis presenta leyes de control para dos problemas de control definidos para un robot móvil no holonómico, a saber, el problema del seguimiento de una trayectoria de referencia no parametrizada y el problema de la estabilización en un punto dado. Además, se proponen dos algoritmos de control para un sistema multivehículo no holonómico, que resuelven el problema de la formación distribuida. 

Se ha demostrado formalmente la estabilidad de los algoritmos propuestos y se ha verificado su rendimiento mediante simulaciones numéricas y ensayos experimentales con robots móviles físicos.

• Sr. Michaël DEFOORT, catedrático universitario, Universidad Politécnica de Hauts-de-France, codirector de tesis
• Sr. Irinel-Constantin MORĂRESCU, catedrático, Universidad de Lorena, ponente
• Sr. Ignacy DULĘBA, catedrático de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Breslavia, ponente
• Sr. Paweł SKRUCH, catedrático de la Universidad AGH de Cracovia, ponente 
• Sra. Rosane USHIROBIRA, directora de investigación del Inria Lille - Nord Europe, examinadora 
• Sra. Taous Meriem LALEG, directora de investigación, Inria, Universidad de París-Saclay, examinadora
• Sr. Dariusz HORLA, catedrático, Universidad Tecnológica de Poznań, examinador
• Sr. Maciej Marcin MICHALEK, catedrático de la Universidad Tecnológica de Poznań, codirector de tesis
• Sr. Kacper PODBUCKI, Universidad Tecnológica de Poznań, invitado

Robots móviles con ruedas, sistema multirrobot, restricciones sobre el estado y el control, enfoque de orientación por campo vectorial, convergencia en tiempo fijo.