Los problemas de control de movimiento de vehículos autónomos se pueden clasificar en tres grandes grupos fundamentales:
- Estabilización en un punto: (point stabilization) Este problema es también conocido como posicionamiento dinámico, el objetivo es estabilizar el vehículo en un punto fijo y en una determinada orientación.
- Seguimiento de trayectoria: (tracking) En este problema el vehículo debe seguir una trayectoria que se encuentra parametrizada en el tiempo.
- Seguimiento de camino: (Path following) En este problema el vehículo debe converger hacia un camino preestablecido y después seguirlo con una velocidad de crucero. La diferencia fundamental con el seguimiento de trayectoria es que en el seguimiento de camino no hay referencias temporales.
El posicionamiento dinámico representa un verdadero reto para los disenadores de control cuando el vehículo tiene restricciones no holonómicas en su movimiento. Este es el caso de los aerodeslizadores y otros vehículos marinos subactuados.
La dificultad fundamental de control radica en un conocido resultado de Brokett en 1983 que afirma que bajo ciertas condiciones que se cumplen en el aerodeslizador no existe una ley de realimentación suave (o al menos continua) e invariante en el tiempo que pueda estabilizar el sistema en un punto en el espacio de estados.
Para solventar esta dificultad se proponen varias aproximaciones en la literatura: leyes de control de variación suave en el tiempo o leyes de control discontinuas. En los vídeos siguientes se muestra una posible solución al problema empleando un control en modo deslizante con histéresis.