Un método de control cooperativo para la maniobra de amplio rango de un drogue controlable de reabastecimiento aéreo autónomo
Autores: Bai, Jinxin; Meng, Zhongjie
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un método de control cooperativo para la maniobra de amplio rango de un drogue controlable de reabastecimiento aéreo autónomo
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Reabastecimiento aéreo autónomo
Drogue controlable
Control de maniobrabilidad
Marco de control cooperativo
Redes neuronales
Parámetros aerodinámicos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
En el ámbito de las misiones de reabastecimiento aéreo autónomo para vehículos aéreos no tripulados (VANT), el drogue controlable representa un enfoque novedoso que mejora significativamente tanto la seguridad como la eficiencia de las operaciones de reabastecimiento aéreo. Este documento profundiza en el problema del control de maniobrabilidad de amplio rango para el drogue controlable. Inicialmente, se presenta un modelo dinámico para el sistema de manguera-drogue de longitud variable. Basado en esto, se diseña un marco de control cooperativo que utiliza sinérgicamente tanto la manguera como el drogue para lograr la maniobrabilidad de amplio rango del drogue. Para abordar el retraso en la recuperación y liberación de la manguera, se propone una estrategia de control en lazo abierto basada en redes neuronales. Además, se diseña un método de control en lazo cerrado que utiliza aproximación difusa y estimación de error adaptativa para enfrentar los desafíos planteados por las inexactitudes de modelado y las incertidumbres en los parámetros aerodinámicos. Los resultados de simulación comparativa muestran que la estrategia de control propuesta puede hacer que el rango de maniobra del drogue alcance más de 6 m. Y puede rastrear con precisión la trayectoria variable en el tiempo bajo la influencia de la incertidumbre del modelo y la perturbación del viento con un error de menos de 0.1 m en todo momento. Este método proporciona un medio efectivo para lograr el control de maniobrabilidad de amplio rango del drogue controlable en misiones de reabastecimiento aéreo autónomo.
Descripción
En el ámbito de las misiones de reabastecimiento aéreo autónomo para vehículos aéreos no tripulados (VANT), el drogue controlable representa un enfoque novedoso que mejora significativamente tanto la seguridad como la eficiencia de las operaciones de reabastecimiento aéreo. Este documento profundiza en el problema del control de maniobrabilidad de amplio rango para el drogue controlable. Inicialmente, se presenta un modelo dinámico para el sistema de manguera-drogue de longitud variable. Basado en esto, se diseña un marco de control cooperativo que utiliza sinérgicamente tanto la manguera como el drogue para lograr la maniobrabilidad de amplio rango del drogue. Para abordar el retraso en la recuperación y liberación de la manguera, se propone una estrategia de control en lazo abierto basada en redes neuronales. Además, se diseña un método de control en lazo cerrado que utiliza aproximación difusa y estimación de error adaptativa para enfrentar los desafíos planteados por las inexactitudes de modelado y las incertidumbres en los parámetros aerodinámicos. Los resultados de simulación comparativa muestran que la estrategia de control propuesta puede hacer que el rango de maniobra del drogue alcance más de 6 m. Y puede rastrear con precisión la trayectoria variable en el tiempo bajo la influencia de la incertidumbre del modelo y la perturbación del viento con un error de menos de 0.1 m en todo momento. Este método proporciona un medio efectivo para lograr el control de maniobrabilidad de amplio rango del drogue controlable en misiones de reabastecimiento aéreo autónomo.