Control de giro basado en aprendizaje por refuerzo de un dron de ala barrida asimétrica planeando en una corriente ascendente
Autores: Cui, Yunxiang; Yan, De; Wan, Zhiqiang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Control de giro basado en aprendizaje por refuerzo de un dron de ala barrida asimétrica planeando en una corriente ascendente
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Drones en ascenso
Corrientes ascendentes
Superficies de control
Retroceso
Aprendizaje por refuerzo
Seguimiento de trayectorias
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Los drones planeadores pueden utilizar corrientes ascendentes para reducir el consumo de energía durante el vuelo, al igual que los pájaros planeadores. Con superficies de control que son similares a las de los pájaros planeadores, el dron planeador logra el control de inclinación a través de la retroceso asimétrico de la ala de un lado. Esto resultará en asimetría del dron. El momento de inercia y el producto inercial cambiarán con el retroceso del ala, causando no linealidad y acoplamiento en su dinámica, lo que es difícil de resolver mediante métodos de investigación tradicionales. Además, a diferencia de los objetivos de control generales, el objetivo de este estudio fue permitir que el dron planeador siguiera la estrategia de planeo. La estrategia de planeo determina la dirección horizontal del dron en función de la situación del viento vertical sin necesidad de control activo del movimiento vertical del dron. En esencia, es una tarea de seguimiento de trayectoria horizontal. Por lo tanto, basándose en la disposición y los datos aerodinámicos del dron planeador, se adoptó el aprendizaje por refuerzo en este estudio para construir un modelo dinámico de seis grados de libertad y un entorno de simulación de entrenamiento de vuelo de control para el dron planeador con superficies de control de deformación asimétrica. Comparamos el impacto de factores clave como diferentes espacios de estado y funciones de recompensa en los resultados del entrenamiento. Se obtuvo el agente de control de giro y se llevaron a cabo simulaciones de seguimiento de trayectoria.
Descripción
Los drones planeadores pueden utilizar corrientes ascendentes para reducir el consumo de energía durante el vuelo, al igual que los pájaros planeadores. Con superficies de control que son similares a las de los pájaros planeadores, el dron planeador logra el control de inclinación a través de la retroceso asimétrico de la ala de un lado. Esto resultará en asimetría del dron. El momento de inercia y el producto inercial cambiarán con el retroceso del ala, causando no linealidad y acoplamiento en su dinámica, lo que es difícil de resolver mediante métodos de investigación tradicionales. Además, a diferencia de los objetivos de control generales, el objetivo de este estudio fue permitir que el dron planeador siguiera la estrategia de planeo. La estrategia de planeo determina la dirección horizontal del dron en función de la situación del viento vertical sin necesidad de control activo del movimiento vertical del dron. En esencia, es una tarea de seguimiento de trayectoria horizontal. Por lo tanto, basándose en la disposición y los datos aerodinámicos del dron planeador, se adoptó el aprendizaje por refuerzo en este estudio para construir un modelo dinámico de seis grados de libertad y un entorno de simulación de entrenamiento de vuelo de control para el dron planeador con superficies de control de deformación asimétrica. Comparamos el impacto de factores clave como diferentes espacios de estado y funciones de recompensa en los resultados del entrenamiento. Se obtuvo el agente de control de giro y se llevaron a cabo simulaciones de seguimiento de trayectoria.