Control de Seguimiento Tolerante a Fallos de Modo Deslizante Prescrito para Vehículos Aéreos No Tripulados de Vuelo Morfable con Fallos en los Actuadores
Autores: Ye, Ziqi; Cai, Guangbin; Xu, Hui; Shang, Yiming; Hu, Changhua
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Control de Seguimiento Tolerante a Fallos de Modo Deslizante Prescrito para Vehículos Aéreos No Tripulados de Vuelo Morfable con Fallos en los Actuadores
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Artículo
Modo deslizante de rendimiento
Control tolerante a fallos
Vehículo de vuelo morfante no tripulado
Fallos en los actuadores
Perturbaciones compuestas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Este artículo se centra en el problema de control tolerante a fallos en modo deslizante con rendimiento prescrito para un vehículo de vuelo morfante no tripulado (MFV) con fallos en los actuadores y perturbaciones compuestas durante la deformación de las alas. En primer lugar, se introduce el modelo dinámico no lineal longitudinal del MFV no tripulado. Luego, se propone un marco de control al descomponer el modelo dinámico integrado en subsistemas de actitud y velocidad, simplificando efectivamente la arquitectura del controlador y mejorando la tolerancia a fallos. Además, los errores de seguimiento restringidos se transforman sistemáticamente en sus contrapartes no restringidas a través de operadores de proyección para facilitar el diseño del controlador. Para cada subsistema, se desarrolla un controlador tolerante a fallos en modo deslizante con rendimiento prescrito, asegurando tanto el rendimiento transitorio como la precisión de seguimiento en estado estacionario. Finalmente, los resultados de la simulación verifican la viabilidad y efectividad de la estrategia de control tolerante a fallos propuesta.
Descripción
Este artículo se centra en el problema de control tolerante a fallos en modo deslizante con rendimiento prescrito para un vehículo de vuelo morfante no tripulado (MFV) con fallos en los actuadores y perturbaciones compuestas durante la deformación de las alas. En primer lugar, se introduce el modelo dinámico no lineal longitudinal del MFV no tripulado. Luego, se propone un marco de control al descomponer el modelo dinámico integrado en subsistemas de actitud y velocidad, simplificando efectivamente la arquitectura del controlador y mejorando la tolerancia a fallos. Además, los errores de seguimiento restringidos se transforman sistemáticamente en sus contrapartes no restringidas a través de operadores de proyección para facilitar el diseño del controlador. Para cada subsistema, se desarrolla un controlador tolerante a fallos en modo deslizante con rendimiento prescrito, asegurando tanto el rendimiento transitorio como la precisión de seguimiento en estado estacionario. Finalmente, los resultados de la simulación verifican la viabilidad y efectividad de la estrategia de control tolerante a fallos propuesta.