Algoritmo genético basado en ajuste de controlador de retroceso para un vehículo aéreo no tripulado tipo cuadricóptero
Autores: Rodríguez-Abreo, Omar; Garcia-Guendulain, Juan Manuel; Hernández-Alvarado, Rodrigo; Flores Rangel, Alejandro; Fuentes-Silva, Carlos
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Algoritmo genético basado en ajuste de controlador de retroceso para un vehículo aéreo no tripulado tipo cuadricóptero
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Retroceso
Técnica de control
Teoría de Lyapunov
Algoritmos Genéticos
Vehículo Aéreo No Tripulado
Cuadricóptero
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 33
Citaciones: Sin citaciones
El retroceso es una técnica de control basada en la teoría de Lyapunov que se ha implementado con éxito en el control de motores y robots mediante varios métodos no lineales. Sin embargo, no existen métodos estandarizados para ajustar las ganancias de control (a diferencia de los PID). Este documento muestra la sintonización de las ganancias del controlador de retroceso, utilizando Algoritmos Genéticos (AG), para un Vehículo Aéreo No Tripulado (UAV), tipo cuadricóptero, diseñado para el seguimiento autónomo de trayectorias. Primero, se obtiene un modelo dinámico del vehículo a través de la metodología NewtonEuler. Luego, se obtiene la ley de control y se realiza un autoajuste, a través del cual podemos obtener valores adecuados de las ganancias para cumplir con los requisitos de diseño. En este trabajo, se consideran el tiempo de establecimiento y el impulso máximo como tales. La sintonización y las simulaciones de la respuesta del sistema se realizaron utilizando el entorno MATLAB-Simulink, obteniendo como resultado el cumplimiento de los parámetros de diseño y el seguimiento correcto de diferentes trayectorias. Los resultados muestran que el autoajuste mediante algoritmos genéticos ajusta satisfactoriamente las ganancias de un controlador de retroceso aplicado a un cuadricóptero y permite la implementación de un sistema de control que responde adecuadamente a errores de diferente magnitud.
Descripción
El retroceso es una técnica de control basada en la teoría de Lyapunov que se ha implementado con éxito en el control de motores y robots mediante varios métodos no lineales. Sin embargo, no existen métodos estandarizados para ajustar las ganancias de control (a diferencia de los PID). Este documento muestra la sintonización de las ganancias del controlador de retroceso, utilizando Algoritmos Genéticos (AG), para un Vehículo Aéreo No Tripulado (UAV), tipo cuadricóptero, diseñado para el seguimiento autónomo de trayectorias. Primero, se obtiene un modelo dinámico del vehículo a través de la metodología NewtonEuler. Luego, se obtiene la ley de control y se realiza un autoajuste, a través del cual podemos obtener valores adecuados de las ganancias para cumplir con los requisitos de diseño. En este trabajo, se consideran el tiempo de establecimiento y el impulso máximo como tales. La sintonización y las simulaciones de la respuesta del sistema se realizaron utilizando el entorno MATLAB-Simulink, obteniendo como resultado el cumplimiento de los parámetros de diseño y el seguimiento correcto de diferentes trayectorias. Los resultados muestran que el autoajuste mediante algoritmos genéticos ajusta satisfactoriamente las ganancias de un controlador de retroceso aplicado a un cuadricóptero y permite la implementación de un sistema de control que responde adecuadamente a errores de diferente magnitud.