Control de Modo Deslizante para la Estabilidad de Vuelo de un Dron Cuadricóptero Usando Ley de Alcance de Super-Torsión Adaptativa
Autores: Ahn, Hyeongki; Hu, Mingyuan; Chung, Yoonuh; You, Kwanho
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Control de Modo Deslizante para la Estabilidad de Vuelo de un Dron Cuadricóptero Usando Ley de Alcance de Super-Torsión Adaptativa
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Controlador de modo deslizante
Ley de alcance adaptativa
Algoritmo de super-torsión
Modelo de dron
Estabilidad
Maniobrabilidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
En este estudio, se diseña un controlador de modo deslizante utilizando una ley de alcance adaptativa con un algoritmo de super-torsión. Se diseña un modelo dinámico de un dron con un quadrotor que tiene cuatro motores y considera perturbaciones e incertidumbres del modelo. Dado que el dron opera como un sistema subactuado, su estabilidad de vuelo y maniobrabilidad se ven influenciadas por la señal discontinua producida por la ley de alcance del control de modo deslizante. Por lo tanto, este estudio tiene como objetivo mejorar el control de modo deslizante y la estabilidad del vuelo del dron utilizando la ley adaptativa propuesta, que se basa en propiedades exponenciales. La señal discontinua de una estrategia convencional se supera utilizando el algoritmo de super-torsión, y el dron alcanza rápidamente el equilibrio utilizando la ley adaptativa propuesta que utiliza el valor de la superficie deslizante. La estrategia de control propuesta cubre una dimensión mayor que la estrategia de control de modo deslizante convencional; la estabilidad del sistema se demuestra utilizando la función de Lyapunov estricta. Se introducen los resultados de estimación del tiempo de alcance y se utilizan para comparar los respectivos tiempos de alcance de las estrategias de control. Para verificar el rendimiento superior del método de control propuesto, se realizan múltiples experimentos en diversas situaciones y realizaciones. Los resultados de la simulación demuestran que el método de control propuesto logró una respuesta rápida superior, maniobrabilidad estable y robustez con un tiempo de alcance más corto.
Descripción
En este estudio, se diseña un controlador de modo deslizante utilizando una ley de alcance adaptativa con un algoritmo de super-torsión. Se diseña un modelo dinámico de un dron con un quadrotor que tiene cuatro motores y considera perturbaciones e incertidumbres del modelo. Dado que el dron opera como un sistema subactuado, su estabilidad de vuelo y maniobrabilidad se ven influenciadas por la señal discontinua producida por la ley de alcance del control de modo deslizante. Por lo tanto, este estudio tiene como objetivo mejorar el control de modo deslizante y la estabilidad del vuelo del dron utilizando la ley adaptativa propuesta, que se basa en propiedades exponenciales. La señal discontinua de una estrategia convencional se supera utilizando el algoritmo de super-torsión, y el dron alcanza rápidamente el equilibrio utilizando la ley adaptativa propuesta que utiliza el valor de la superficie deslizante. La estrategia de control propuesta cubre una dimensión mayor que la estrategia de control de modo deslizante convencional; la estabilidad del sistema se demuestra utilizando la función de Lyapunov estricta. Se introducen los resultados de estimación del tiempo de alcance y se utilizan para comparar los respectivos tiempos de alcance de las estrategias de control. Para verificar el rendimiento superior del método de control propuesto, se realizan múltiples experimentos en diversas situaciones y realizaciones. Los resultados de la simulación demuestran que el método de control propuesto logró una respuesta rápida superior, maniobrabilidad estable y robustez con un tiempo de alcance más corto.