Control de Seguimiento de Actitud Tolerante a Fallos Prescrito para UAV con Fallos en los Actuadores
Autores: Wu, Qilong; Zhu, Qidan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Control de Seguimiento de Actitud Tolerante a Fallos Prescrito para UAV con Fallos en los Actuadores
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Control tolerante a fallos propuesto
Observador de estado extendido de tiempo fijo
UAV
Modelo de movimiento de actitud
Control de rendimiento prescrito
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Este artículo propone un control tolerante a fallos de rendimiento prescrito basado en un observador de estado extendido de tiempo fijo (FXTESO) para un vehículo aéreo no tripulado (UAV) basado en un transportador. Primero, se introduce el modelo de movimiento de actitud del UAV. En segundo lugar, se diseña el FXTESO propuesto para estimar las perturbaciones totales, incluyendo acoplamientos, fallos en los actuadores y perturbaciones externas. Al utilizar la función de Lyapunov de barrera (BLF), se demuestra que bajo el control de rendimiento prescrito (PPC), el error de seguimiento de actitud es estable dentro del rango prescrito. Los resultados de la simulación para el seguimiento del ángulo de actitud deseado muestran que el sobreimpulso promedio y el tiempo de estabilización del PPC-FXTESO son 0.00455 rad y 6.2 s. Comparativamente, los sobreimpulsos promedio del BSC-ESO y del BSC-FTESO son 0.035 rad y 0.027 rad, con tiempos de estabilización de 14.97 s y 12.56 s, respectivamente. Por lo tanto, el esquema de control propuesto en este artículo supera a otros esquemas de control.
Descripción
Este artículo propone un control tolerante a fallos de rendimiento prescrito basado en un observador de estado extendido de tiempo fijo (FXTESO) para un vehículo aéreo no tripulado (UAV) basado en un transportador. Primero, se introduce el modelo de movimiento de actitud del UAV. En segundo lugar, se diseña el FXTESO propuesto para estimar las perturbaciones totales, incluyendo acoplamientos, fallos en los actuadores y perturbaciones externas. Al utilizar la función de Lyapunov de barrera (BLF), se demuestra que bajo el control de rendimiento prescrito (PPC), el error de seguimiento de actitud es estable dentro del rango prescrito. Los resultados de la simulación para el seguimiento del ángulo de actitud deseado muestran que el sobreimpulso promedio y el tiempo de estabilización del PPC-FXTESO son 0.00455 rad y 6.2 s. Comparativamente, los sobreimpulsos promedio del BSC-ESO y del BSC-FTESO son 0.035 rad y 0.027 rad, con tiempos de estabilización de 14.97 s y 12.56 s, respectivamente. Por lo tanto, el esquema de control propuesto en este artículo supera a otros esquemas de control.