Algoritmo de Control de Orden Fraccionario para el Drone Quadrotor Tello EDU Aterrizaje Seguro durante Perturbaciones en el Hélice
Autores: Rosmadi, Nurfarah Hanim Binti; Bingi, Kishore; Devan, P. Arun Mozhi; Korah, Reeba; Kumar, Gaurav; Prusty, B Rajanarayan; Omar, Madiah
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Algoritmo de Control de Orden Fraccionario para el Drone Quadrotor Tello EDU Aterrizaje Seguro durante Perturbaciones en el Hélice
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Drones cuadricópteros
Versatilidad
Vigilancia
Hélices
Algoritmos de control
Control de orden fraccional
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Los drones cuadricópteros se han vuelto cada vez más populares debido a su versatilidad y utilidad en diversas aplicaciones, como la vigilancia, la entrega y las operaciones de búsqueda y rescate. Las condiciones climáticas y los obstáculos pueden, sin duda, presentar desafíos para los vuelos de drones, a veces causando la pérdida de una o dos hélices. Este es un desafío significativo, ya que la pérdida de una o más hélices conduce a una pérdida repentina de control, lo que puede resultar en un accidente, que debe abordarse a través de estrategias de control avanzadas. Por lo tanto, este artículo desarrolla e implementa un algoritmo de control de orden fraccionario para mejorar la seguridad y la resiliencia de los drones cuadricópteros durante escenarios de falla de hélices. La investigación abarca las complejidades de la dinámica de los cuadricópteros, la teoría del control de orden fraccionario y las metodologías existentes para garantizar aterrizajes seguros de drones. El estudio enfatiza la validación de casos en resultados experimentales, donde se probaron cuatro casos distintos utilizando controladores PID y PID de orden fraccionario (FOPID). Estos casos involucran diversas condiciones de falla simuladas para evaluar el rendimiento y la adaptabilidad de los algoritmos de control desarrollados. Los resultados muestran la superior robustez y adaptabilidad del control FOPID propuesto en comparación con los controladores PID tradicionales. Estos ofrecen avances significativos en la navegación de entornos dinámicos y en la gestión de elementos disruptivos introducidos durante las simulaciones de falla de hélices en la tecnología de control de drones.
Descripción
Los drones cuadricópteros se han vuelto cada vez más populares debido a su versatilidad y utilidad en diversas aplicaciones, como la vigilancia, la entrega y las operaciones de búsqueda y rescate. Las condiciones climáticas y los obstáculos pueden, sin duda, presentar desafíos para los vuelos de drones, a veces causando la pérdida de una o dos hélices. Este es un desafío significativo, ya que la pérdida de una o más hélices conduce a una pérdida repentina de control, lo que puede resultar en un accidente, que debe abordarse a través de estrategias de control avanzadas. Por lo tanto, este artículo desarrolla e implementa un algoritmo de control de orden fraccionario para mejorar la seguridad y la resiliencia de los drones cuadricópteros durante escenarios de falla de hélices. La investigación abarca las complejidades de la dinámica de los cuadricópteros, la teoría del control de orden fraccionario y las metodologías existentes para garantizar aterrizajes seguros de drones. El estudio enfatiza la validación de casos en resultados experimentales, donde se probaron cuatro casos distintos utilizando controladores PID y PID de orden fraccionario (FOPID). Estos casos involucran diversas condiciones de falla simuladas para evaluar el rendimiento y la adaptabilidad de los algoritmos de control desarrollados. Los resultados muestran la superior robustez y adaptabilidad del control FOPID propuesto en comparación con los controladores PID tradicionales. Estos ofrecen avances significativos en la navegación de entornos dinámicos y en la gestión de elementos disruptivos introducidos durante las simulaciones de falla de hélices en la tecnología de control de drones.