Diseño del Sistema de Control de Actitud de Helicóptero Coaxial mediante Control Predictivo Avanzado del Modelo bajo Disturbancia
Autores: Chen, Zhi; Lin, Xiangyu; Jiang, Wanyue
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Diseño del Sistema de Control de Actitud de Helicóptero Coaxial mediante Control Predictivo Avanzado del Modelo bajo Disturbancia
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Propuestas
Control predictivo de modelos
Seguimiento de actitud
Drones coaxiales
Perturbaciones del viento
Problema de optimización
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
Este documento propone un esquema avanzado de control predictivo modelado (MPC) para el seguimiento de la actitud de drones coaxiales bajo perturbaciones del viento. A diferencia de la mayoría de los esquemas MPC existentes, este esquema incorpora condiciones de entrada constante, salida constante y estado estacionario en el problema de optimización como variables de decisión. En consecuencia, la actitud del dron coaxial puede deslizarse a lo largo del manifold de estado compuesto por una serie de estados estacionarios. Esto le permite moverse hacia el equilibrio óptimo alcanzable. Para abordar perturbaciones que son difíciles de medir con precisión, se emplea un observador de estado extendido para estimar las perturbaciones en el modelo de predicción. Este diseño asegura que el algoritmo mantenga estabilidad recursiva incluso en presencia de perturbaciones. Finalmente, se proporcionan simulaciones numéricas y pruebas de vuelo para confirmar la efectividad del método propuesto a través de la comparación con otros algoritmos de control.
Descripción
Este documento propone un esquema avanzado de control predictivo modelado (MPC) para el seguimiento de la actitud de drones coaxiales bajo perturbaciones del viento. A diferencia de la mayoría de los esquemas MPC existentes, este esquema incorpora condiciones de entrada constante, salida constante y estado estacionario en el problema de optimización como variables de decisión. En consecuencia, la actitud del dron coaxial puede deslizarse a lo largo del manifold de estado compuesto por una serie de estados estacionarios. Esto le permite moverse hacia el equilibrio óptimo alcanzable. Para abordar perturbaciones que son difíciles de medir con precisión, se emplea un observador de estado extendido para estimar las perturbaciones en el modelo de predicción. Este diseño asegura que el algoritmo mantenga estabilidad recursiva incluso en presencia de perturbaciones. Finalmente, se proporcionan simulaciones numéricas y pruebas de vuelo para confirmar la efectividad del método propuesto a través de la comparación con otros algoritmos de control.