Control Adaptativo de Modo deslizante Basado en Observador Extendido de Tiempo Fijo para un UAV Quadrotor bajo Viento Turbulento Severos
Autores: Miranda-Moya, Armando; Castañeda, Herman; Wang, Hesheng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Control Adaptativo de Modo deslizante Basado en Observador Extendido de Tiempo Fijo para un UAV Quadrotor bajo Viento Turbulento Severos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Observador
Controlador adaptativo de modo deslizante
Vehículo aéreo no tripulado quadrotor
Viento turbulento
Tiempo fijo
Estabilidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta un controlador adaptativo basado en un observador de estado extendido de tiempo fijo evaluado en un vehículo aéreo no tripulado tipo quadrotor sujeto a vientos turbulentos severos mientras ejecuta una trayectoria deseada. Dado que tanto el estado como el modelo del sistema se asumen parcialmente conocidos, el observador, cuya convergencia es independiente de los estados iniciales del sistema, estima el estado completo, las incertidumbres del modelo y los efectos del viento turbulento en un tiempo fijo. Esta información se compensa a través del control por retroalimentación realizado por una clase de controlador adaptativo de modo deslizante, que es robusto a perturbaciones y reduce el efecto de chattering al no sobreestimar su ganancia adaptativa. Además, la estabilidad del sistema en lazo cerrado se analiza mediante la teoría de Lyapunov. Finalmente, los resultados de simulación validan la viabilidad y las ventajas de la estrategia propuesta, donde el observador mejora el rendimiento. Para una mayor demostración, se proporciona una comparación con un enfoque existente.
Descripción
Este documento presenta un controlador adaptativo basado en un observador de estado extendido de tiempo fijo evaluado en un vehículo aéreo no tripulado tipo quadrotor sujeto a vientos turbulentos severos mientras ejecuta una trayectoria deseada. Dado que tanto el estado como el modelo del sistema se asumen parcialmente conocidos, el observador, cuya convergencia es independiente de los estados iniciales del sistema, estima el estado completo, las incertidumbres del modelo y los efectos del viento turbulento en un tiempo fijo. Esta información se compensa a través del control por retroalimentación realizado por una clase de controlador adaptativo de modo deslizante, que es robusto a perturbaciones y reduce el efecto de chattering al no sobreestimar su ganancia adaptativa. Además, la estabilidad del sistema en lazo cerrado se analiza mediante la teoría de Lyapunov. Finalmente, los resultados de simulación validan la viabilidad y las ventajas de la estrategia propuesta, donde el observador mejora el rendimiento. Para una mayor demostración, se proporciona una comparación con un enfoque existente.