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Control de Seguimiento Tolerante a Fallos Adaptativo de UAVs Quadrotor contra Incertidumbres de Matrices Inerciales y Restricciones de Estado

Autores: Yang, Shuai; Zou, Zhihui; Li, Yingchao; Shi, Haodong; Fu, Qiang

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Control de Seguimiento Tolerante a Fallos Adaptativo de UAVs Quadrotor contra Incertidumbres de Matrices Inerciales y Restricciones de Estado


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Robótica

Palabras clave

Estudio
Quadrotor
Control tolerante a fallos
Aprendizaje por refuerzo
Seguridad
Simulación

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este documento presenta un estudio sobre un esquema de control tolerante a fallos para vehículos aéreos no tripulados (UAV) de tipo quadrotor. De acuerdo con el modelo de actitud y el control de seguridad de la aeronave bajo la incertidumbre de la matriz de inercia, se diseña una restricción del estado de actitud mediante aprendizaje por refuerzo para garantizar la seguridad. Incluso si se cruza el límite, se puede devolver al límite mediante una función de penalización diseñada con aprendizaje por refuerzo. Mientras tanto, para inhibir la oscilación causada por la recompensa inmediata como es habitual, se propone una ley de actualización adaptativa. Además, considerando el fallo acoplado del actuador y la saturación de entrada del sistema debido a la incertidumbre de la matriz de inercia, se utiliza en este trabajo una función tipo Nussbaum para abordar este desafío, que probablemente cause la singularidad de la matriz de inercia. Como consecuencia, combinado con la teoría de estabilidad de Lyapunov, se confirma que el esquema de FTC propuesto asegura que todas las señales en lazo cerrado estén acotadas. Se llevan a cabo resultados de simulación para ilustrar la efectividad y ventaja del esquema de control propuesto.

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