Control basado en observador de perturbaciones para el seguimiento de trayectorias de un cuadricóptero
Autores: Ha, Sang Wook; Park, Bong Seok
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Control basado en observador de perturbaciones para el seguimiento de trayectorias de un cuadricóptero
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Enfoque de control
Cuadricóptero
Perturbaciones externas
Controlador no lineal
Observadores de perturbaciones
Teoría de estabilidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta un nuevo enfoque de control para el seguimiento de trayectorias de un cuadricóptero en presencia de perturbaciones externas. A diferencia de estudios previos que utilizan estrategias de control jerárquico, se diseña un controlador no lineal mediante la introducción de nuevas transformaciones de estado que pueden utilizar ángulos de Euler como entradas de control virtuales. Por lo tanto, el método propuesto puede eliminar la suposición de separación de escalas temporales de las estrategias de control jerárquico. Para estimar las perturbaciones externas involucradas en la dinámica de translación y rotación del cuadricóptero, se desarrollan observadores de perturbaciones. Utilizando transformaciones de estado y estimaciones de perturbaciones externas, diseñamos un controlador no lineal robusto basado en el método de control de superficie dinámica. La estabilidad del sistema en lazo cerrado se analiza sin separación en dos subsistemas. A través de la teoría de estabilidad de Lyapunov, se demuestra que todas las señales de error en el sistema en lazo cerrado son uniformemente acotadas en última instancia y pueden hacerse arbitrariamente pequeñas. Finalmente, se presentan resultados de simulación para demostrar el rendimiento del controlador propuesto.
Descripción
Este documento presenta un nuevo enfoque de control para el seguimiento de trayectorias de un cuadricóptero en presencia de perturbaciones externas. A diferencia de estudios previos que utilizan estrategias de control jerárquico, se diseña un controlador no lineal mediante la introducción de nuevas transformaciones de estado que pueden utilizar ángulos de Euler como entradas de control virtuales. Por lo tanto, el método propuesto puede eliminar la suposición de separación de escalas temporales de las estrategias de control jerárquico. Para estimar las perturbaciones externas involucradas en la dinámica de translación y rotación del cuadricóptero, se desarrollan observadores de perturbaciones. Utilizando transformaciones de estado y estimaciones de perturbaciones externas, diseñamos un controlador no lineal robusto basado en el método de control de superficie dinámica. La estabilidad del sistema en lazo cerrado se analiza sin separación en dos subsistemas. A través de la teoría de estabilidad de Lyapunov, se demuestra que todas las señales de error en el sistema en lazo cerrado son uniformemente acotadas en última instancia y pueden hacerse arbitrariamente pequeñas. Finalmente, se presentan resultados de simulación para demostrar el rendimiento del controlador propuesto.