Control de actitud integral geométrico en SO(3)
Autores: Eslamiat, Hossein; Wang, Ningshan; Hamrah, Reza; Sanyal, Amit K.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Control de actitud integral geométrico en SO(3)
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Novela
Control geométrico integral
Esquema de seguimiento de actitud
Grupo de Lie
Análisis de estabilidad
Simulación numérica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
Este artículo propone un novedoso esquema de seguimiento de actitud de control geométrico integral, utilizando una representación libre de coordenadas de la actitud en el grupo de Lie de rotaciones de cuerpos rígidos, SO(3). Este esquema muestra una estabilidad asintótica casi global en el seguimiento de un perfil de actitud de referencia. Las propiedades de estabilidad y robustez de este esquema de control de seguimiento integral se muestran utilizando análisis de estabilidad de Lyapunov. Un estudio de simulación numérica, utilizando un Integrador Variacional de Grupo de Lie (LGVI), verifica la estabilidad de este esquema de control de seguimiento, así como su robustez ante un torque de perturbación. Además, un estudio de comparación numérica muestra la efectividad del término integral geométrico propuesto, en comparación con otros controladores de actitud de última generación. Además, las simulaciones de software-en-el-bucle (SITL) muestran las ventajas de utilizar el controlador de actitud propuesto en el piloto automático PX4 en comparación con el uso del controlador de actitud original de PX4.
Descripción
Este artículo propone un novedoso esquema de seguimiento de actitud de control geométrico integral, utilizando una representación libre de coordenadas de la actitud en el grupo de Lie de rotaciones de cuerpos rígidos, SO(3). Este esquema muestra una estabilidad asintótica casi global en el seguimiento de un perfil de actitud de referencia. Las propiedades de estabilidad y robustez de este esquema de control de seguimiento integral se muestran utilizando análisis de estabilidad de Lyapunov. Un estudio de simulación numérica, utilizando un Integrador Variacional de Grupo de Lie (LGVI), verifica la estabilidad de este esquema de control de seguimiento, así como su robustez ante un torque de perturbación. Además, un estudio de comparación numérica muestra la efectividad del término integral geométrico propuesto, en comparación con otros controladores de actitud de última generación. Además, las simulaciones de software-en-el-bucle (SITL) muestran las ventajas de utilizar el controlador de actitud propuesto en el piloto automático PX4 en comparación con el uso del controlador de actitud original de PX4.