Control de Seguimiento Tolerante a Fallos Adaptativo con Función de Rendimiento Global Prescrita para el Sistema de Aeronaves Twin Otter
Autores: Bai, Dan; Lin, Changliang; Ding, Zhiwei; Sun, Lin; Xie, Xiaoming; Lai, Chonglang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Control de Seguimiento Tolerante a Fallos Adaptativo con Función de Rendimiento Global Prescrita para el Sistema de Aeronaves Twin Otter
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Control adaptativo
Control tolerante a fallos
Función de rendimiento prescrita
Incertidumbres
Fallos en los actuadores
Función de monitoreo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
Este documento investiga una estrategia de control tolerante a fallos adaptativa para la aeronave Twin Otter, destinada a abordar desafíos críticos derivados de incertidumbres del sistema y fallos en los actuadores. Se emplea una función de rendimiento global prescrita para garantizar un rendimiento de seguimiento transitorio y en estado estacionario predefinido bajo incertidumbres y fallos. A diferencia de los controladores de rendimiento prescritos existentes, el enfoque propuesto se caracteriza por (1) no tener limitación en el error de seguimiento inicial; (2) no requerir normalización del error de seguimiento; y (3) la incorporación de una función de monitoreo mejorada. Específicamente, esta nueva función de monitoreo ajusta dinámicamente los límites de error prescritos en función de la información de fallos en tiempo real, mejorando así la flexibilidad y robustez. Además, se garantiza rigurosamente la convergencia en tiempo fijo del error de seguimiento, mejorando significativamente la fiabilidad y seguridad del sistema. Aunque el modelo simplificado de la aeronave Twin Otter analizado aquí es un sistema de retroalimentación estricta paramétrica de segundo orden, el marco teórico se extiende naturalmente a sistemas de retroalimentación estricta de orden superior. La efectividad y las ventajas del método propuesto se validan a través de análisis teóricos y simulaciones numéricas en un sistema de aeronave Twin Otter con parámetros variables en el tiempo y fallos en los actuadores.
Descripción
Este documento investiga una estrategia de control tolerante a fallos adaptativa para la aeronave Twin Otter, destinada a abordar desafíos críticos derivados de incertidumbres del sistema y fallos en los actuadores. Se emplea una función de rendimiento global prescrita para garantizar un rendimiento de seguimiento transitorio y en estado estacionario predefinido bajo incertidumbres y fallos. A diferencia de los controladores de rendimiento prescritos existentes, el enfoque propuesto se caracteriza por (1) no tener limitación en el error de seguimiento inicial; (2) no requerir normalización del error de seguimiento; y (3) la incorporación de una función de monitoreo mejorada. Específicamente, esta nueva función de monitoreo ajusta dinámicamente los límites de error prescritos en función de la información de fallos en tiempo real, mejorando así la flexibilidad y robustez. Además, se garantiza rigurosamente la convergencia en tiempo fijo del error de seguimiento, mejorando significativamente la fiabilidad y seguridad del sistema. Aunque el modelo simplificado de la aeronave Twin Otter analizado aquí es un sistema de retroalimentación estricta paramétrica de segundo orden, el marco teórico se extiende naturalmente a sistemas de retroalimentación estricta de orden superior. La efectividad y las ventajas del método propuesto se validan a través de análisis teóricos y simulaciones numéricas en un sistema de aeronave Twin Otter con parámetros variables en el tiempo y fallos en los actuadores.