Diseño de controladores óptimos combinando técnicas de Cell Mapping y redes neuronales para el control de sistemas dinámicos no lineales

Laburpena

El trabajo de investigación llevado a cabo en esta tesis se centra en el control óptimo de sistemas dinámicos no lineales desde un nuevo enfoque basado en el concepto de espacio de estados celular. Dicho trabajo se ha dirigido fundamentalmente en dos vertientes. Por un lado, el análisis algorítmico de las técnicas de control basadas en Cell Mapping y su interpretación dentro del marco de las técnicas de optimización. Como consecuencia de este análisis, se han introducido mejoras significativas en los algoritmos de control existentes basados en Cell Mapping. En la segunda vertiente de la investigación, se proponen nuevas metodologías de diseño de controladores óptimos basadas en las técnicas de Cell Mapping, con las que se consigue una alta eficiencia computacional, así como una extensión del ámbito de aplicación de este tipo de controladores a problemas de control óptimo no abordados hasta la fecha con las técnicas de Cell Mapping. La eficiencia de estas nuevas metodologías se logra a través de la integración de tres potentes herramientas conceptuales: las técnicas de Cell Mapping, el Principio de Optimalidad de Bellman y las técnicas de Inteligencia Artificial. Por otra parte, el diseño de controladores óptimos mediante la combinación de las técnicas de Cell Mapping y redes neuronales artificiales, permite abordar problemas de seguimiento de trayectorias en tiempo real, incluso en sistemas de dimensión elevada. Mediante algunos ejemplos ilustrativos se demuestra la aplicabilidad de los controladores diseñados. Finalmente, la presente tesis concluye con la aplicación de las metodologías propuestas en control óptimo de robots manipuladores, planteando un nuevo enfoque en la planificación y control de trayectorias de un manipulador.