Diseño de control de cuadricóptero de tipo grupo de Lie mediante reemplazo de dinámicas y la teoría de potenciales virtuales atractivos-repulsivos
Autores: Fiori, Simone; Bigelli, Luca; Polenta, Federico
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Diseño de control de cuadricóptero de tipo grupo de Lie mediante reemplazo de dinámicas y la teoría de potenciales virtuales atractivos-repulsivos
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Trabajo de investigación
Ley de control
Dron cuadricóptero
Potenciales Virtuales Atractivos-Repulsivos
Teoría de VARP
Planificación de vuelo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
El objetivo del presente trabajo de investigación es diseñar una ley de control para un dron cuadricóptero basada en la teoría de Potenciales Virtuales Atractivos-Repulsivos (VARP). La teoría VARP, originalmente diseñada para permitir el seguimiento de un camino por un pequeño robot con ruedas, será adaptada para controlar un dron cuadricóptero, permitiendo así que dicho dispositivo aprenda la planificación de vuelo. La estrategia propuesta combina una instancia del método VARP para controlar la actitud de un dron (-VARP) y una instancia del método VARP para controlar la ubicación espacial de un dron (-VARP). La estrategia de control resultante se denominará método doble-VARP, que tiene como objetivo hacer que un dron siga un camino predefinido en el espacio. Dado que el modelo del dron, así como la teoría de control diseñada, están formulados en un grupo de Lie, su simulación en una plataforma informática se realiza a través de un método de análisis numérico específicamente diseñado para este tipo de simulaciones numéricas. Se utiliza un análisis de simulación numérica para evaluar las características más destacadas de la teoría de regulación propuesta. En particular, la resistencia ante perturbaciones de tipo choque se evalúa numéricamente.
Descripción
El objetivo del presente trabajo de investigación es diseñar una ley de control para un dron cuadricóptero basada en la teoría de Potenciales Virtuales Atractivos-Repulsivos (VARP). La teoría VARP, originalmente diseñada para permitir el seguimiento de un camino por un pequeño robot con ruedas, será adaptada para controlar un dron cuadricóptero, permitiendo así que dicho dispositivo aprenda la planificación de vuelo. La estrategia propuesta combina una instancia del método VARP para controlar la actitud de un dron (-VARP) y una instancia del método VARP para controlar la ubicación espacial de un dron (-VARP). La estrategia de control resultante se denominará método doble-VARP, que tiene como objetivo hacer que un dron siga un camino predefinido en el espacio. Dado que el modelo del dron, así como la teoría de control diseñada, están formulados en un grupo de Lie, su simulación en una plataforma informática se realiza a través de un método de análisis numérico específicamente diseñado para este tipo de simulaciones numéricas. Se utiliza un análisis de simulación numérica para evaluar las características más destacadas de la teoría de regulación propuesta. En particular, la resistencia ante perturbaciones de tipo choque se evalúa numéricamente.