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Control de Vuelo en Superficie de Agua de un Robot de Dominio Cruzado Basado en un Algoritmo de Control de Barrera de Modo Deslizante Adaptativo y Robusto

Autores: Wang, Ke; Liu, Yong; Huang, Chengwei; Bao, Wei

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Control de Vuelo en Superficie de Agua de un Robot de Dominio Cruzado Basado en un Algoritmo de Control de Barrera de Modo Deslizante Adaptativo y Robusto


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Robot de dominio cruzado
Superficie del agua
Algoritmo de control
Perturbaciones inciertas
Control por modo deslizante
Red neuronal

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 28

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Cuando un robot de dominio cruzado (CDR) vuela sobre la superficie del agua, el gran ángulo de cabeceo y el ángulo de alabeo pueden llevar a que el agua inunde la cabina del robot o incluso a que se vuelque. Además, el CDR se ve influenciado por algunos parámetros inciertos y perturbaciones externas, como la resistencia del agua y la corriente. Para restringir el ángulo de actitud del robot y mejorar la robustez del controlador, se propone un algoritmo de control de barrera asimétrica de modo deslizante terminal no singular (NTSMABC). Todas las perturbaciones inciertas se consideran como una perturbación acumulada, y se diseña una red neuronal de función de base radial (RBFNN) para compensar la salida de los controladores. A diferencia de los cuadricópteros tradicionales, el robot controla el ángulo de guiñada mediante palas cuando vuela sobre la superficie del agua. Para prevenir la saturación del actuador y que el robot se vuelque debido a una velocidad angular de guiñada excesiva, se propone un algoritmo de control de barrera de modo deslizante integral adaptativo (AISMBC) para restringir directamente la velocidad angular de guiñada. Este algoritmo ajusta adaptativamente la ganancia de la superficie deslizante para suprimir la influencia de la perturbación acumulada sobre el robot. Se diseña otra RBFNN para compensar la salida del controlador. Los resultados de simulación demuestran la efectividad de los métodos de control propuestos.

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