Control Adaptativo Tolerante a Fallos Mejorado con Observador de Perturbaciones para un UAV Quadrotor contra Fallos en Actuadores y Perturbaciones
Autores: Hu, Xinyue; Wang, Ban; Shen, Yanyan; Fu, Yifang; Li, Ni
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Control Adaptativo Tolerante a Fallos Mejorado con Observador de Perturbaciones para un UAV Quadrotor contra Fallos en Actuadores y Perturbaciones
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Control adaptativo por modo deslizante
Observador de perturbaciones
UAV quadrotor
Fallos en actuadores
Seguimiento de trayectoria
Seguimiento de actitud
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Para un vehículo aéreo no tripulado (VANT) de cuadricóptero, este artículo propone una estrategia de control adaptativo por modo deslizante (SMC) mejorada con un observador de perturbaciones para lograr un rendimiento preciso en el seguimiento de trayectorias y actitudes, al tiempo que compensa los efectos perjudiciales de fallos en los actuadores y perturbaciones. Primero, se presenta una estrategia de SMC adaptativa que utiliza una superficie deslizante integral para mejorar las capacidades de tolerancia a fallos del VANT de cuadricóptero estudiado frente a fallos en los actuadores. Además, se crea un observador de perturbaciones para compensar las perturbaciones. Al integrar la estrategia de SMC adaptativa propuesta con el observador de perturbaciones diseñado, se pueden acomodar de manera efectiva tanto los fallos en los actuadores como las perturbaciones. Se demostró teóricamente que el sistema es estable al utilizar la estrategia de control tolerante a fallos adaptativa propuesta. La efectividad y los beneficios de la estrategia propuesta se verifican con resultados de simulación comparativa bajo diferentes escenarios de fallos.
Descripción
Para un vehículo aéreo no tripulado (VANT) de cuadricóptero, este artículo propone una estrategia de control adaptativo por modo deslizante (SMC) mejorada con un observador de perturbaciones para lograr un rendimiento preciso en el seguimiento de trayectorias y actitudes, al tiempo que compensa los efectos perjudiciales de fallos en los actuadores y perturbaciones. Primero, se presenta una estrategia de SMC adaptativa que utiliza una superficie deslizante integral para mejorar las capacidades de tolerancia a fallos del VANT de cuadricóptero estudiado frente a fallos en los actuadores. Además, se crea un observador de perturbaciones para compensar las perturbaciones. Al integrar la estrategia de SMC adaptativa propuesta con el observador de perturbaciones diseñado, se pueden acomodar de manera efectiva tanto los fallos en los actuadores como las perturbaciones. Se demostró teóricamente que el sistema es estable al utilizar la estrategia de control tolerante a fallos adaptativa propuesta. La efectividad y los beneficios de la estrategia propuesta se verifican con resultados de simulación comparativa bajo diferentes escenarios de fallos.