Actitud y diseño de control de altitud e implementación de un cuadricóptero utilizando NI myRIO
Autores: Hong, Jun-Yao; Chiu, Po-Jui; Pong, Chun-Da; Lan, Chen-Yang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Actitud y diseño de control de altitud e implementación de un cuadricóptero utilizando NI myRIO
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Vehículos de múltiples rotores
Investigación de control
Diseño de control de retroalimentación
Cuadricóptero
Controladores lineales
Lineal-cuadrático-Gaussiano
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Los vehículos de multirotor han demostrado un gran potencial en muchas aplicaciones, desde la entrega de mercancías hasta el servicio militar. Su estructura simple ha atraído mucha atención en la investigación de control, con varios métodos de diseño de control de retroalimentación siendo probados en él. En este estudio, se construye un cuadricóptero con National Instrument (NI) myRIO para su controlador de vuelo. Los controladores lineales son sintetizados con un modelo simple y con un modelo más detallado, que también considera la dinámica del actuador y el retardo del sistema, para explotar las limitaciones y compensaciones presentadas por el hardware y su influencia en el diseño e implementación del control lineal. Los resultados de la simulación coinciden mejor con la respuesta real si se utiliza el modelo detallado en el diseño del control. Además, el control lineal-cuadrático-Gaussiano (LQG) proporciona la mejor respuesta en el diseño de control en este estudio. Las restricciones impuestas por el actuador y el retardo del tiempo se observan claramente en el proceso de síntesis de control y en el resultado del experimento. Estas restricciones también llevaron a un mal rendimiento del control o incluso a la inestabilidad si no se consideran en la implementación del control con antelación.
Descripción
Los vehículos de multirotor han demostrado un gran potencial en muchas aplicaciones, desde la entrega de mercancías hasta el servicio militar. Su estructura simple ha atraído mucha atención en la investigación de control, con varios métodos de diseño de control de retroalimentación siendo probados en él. En este estudio, se construye un cuadricóptero con National Instrument (NI) myRIO para su controlador de vuelo. Los controladores lineales son sintetizados con un modelo simple y con un modelo más detallado, que también considera la dinámica del actuador y el retardo del sistema, para explotar las limitaciones y compensaciones presentadas por el hardware y su influencia en el diseño e implementación del control lineal. Los resultados de la simulación coinciden mejor con la respuesta real si se utiliza el modelo detallado en el diseño del control. Además, el control lineal-cuadrático-Gaussiano (LQG) proporciona la mejor respuesta en el diseño de control en este estudio. Las restricciones impuestas por el actuador y el retardo del tiempo se observan claramente en el proceso de síntesis de control y en el resultado del experimento. Estas restricciones también llevaron a un mal rendimiento del control o incluso a la inestabilidad si no se consideran en la implementación del control con antelación.