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Control Hiperbólico Globalmente Atractivo para el Vuelo Robusto de un Cuadricóptero que Se Inclina Activamente

Autores: Orozco Soto, Santos Miguel; Ruggiero, Fabio; Lippiello, Vincenzo

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Control Hiperbólico Globalmente Atractivo para el Vuelo Robusto de un Cuadricóptero que Se Inclina Activamente


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Robótica

Palabras clave

Técnica propuesta
Funciones hiperbólicas
Error de pose en seis dimensiones
Atracción global
Función de Lyapunov
Experimentos de seguimiento

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este documento aborda el problema de controlar de manera robusta un UAV quadrotor que se inclina activamente. La técnica propuesta es independiente del modelo y se basa en funciones hiperbólicas del error de pose en seis dimensiones del UAV con respecto al marco de referencia del mundo; este controlador hiperbólico atrae globalmente las señales de error a un límite final alrededor del origen a pesar de las perturbaciones externas, lo cual se demuestra mediante un análisis basado en una función de Lyapunov estricta. La efectividad del controlador se evalúa mediante experimentos de seguimiento y regulación en condiciones adversas, que se implementaron en un modelo virtual del UAV a través de un entorno de simulación basado en un motor físico que proporciona un comportamiento casi idéntico al de un UAV real. La norma de la señal de error en seis dimensiones convergió a cero en los experimentos de regulación, mientras que para el seguimiento no superó los 0.05 metros, lo que indicó un funcionamiento exitoso del sistema de control. Además, el rendimiento del controlador hiperbólico se contrastó con un PID no lineal, lo que resultó en un mejor rendimiento a favor del primero, que redujo los errores a cero hasta ocho segundos antes y demandó hasta 2000 revoluciones por minuto menos de los rotores mientras realizaba las mismas tareas de regulación. Todos los resultados exitosos mencionados colocan la técnica propuesta como una alternativa competitiva para controlar multirrotores que se inclinan activamente debido a su simplicidad, robustez y efectividad demostrada.

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