Control Robusto No Lineal en el Movimiento de Yaw de un Helicóptero Aéreo No Tripulado de Velocidad Variable bajo Perturbaciones de Múltiples Fuentes
Autores: Tang, Peng; Dai, Yuehong; Chen, Junfeng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Control Robusto No Lineal en el Movimiento de Yaw de un Helicóptero Aéreo No Tripulado de Velocidad Variable bajo Perturbaciones de Múltiples Fuentes
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Papel
Atenuación de perturbaciones de múltiples fuentes
Movimiento de guiñada
Helicóptero no tripulado
Rotor de velocidad variable
Rotor de cola eléctrico
Esquema de control robusto no lineal
Análisis de estabilidad
Supresión de perturbaciones
Prototipo de aeronave
Licencia
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Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
Este documento estudia el problema de atenuación de perturbaciones de múltiples fuentes en el movimiento de guiñada de un helicóptero aéreo no tripulado con un rotor de velocidad variable. Se introduce primero el subsistema de movimiento de guiñada dominado por un rotor de cola eléctricamente impulsado, y su precisión de trayectoria requiere una atención particularmente cercana. Con este fin, establecemos una ecuación dinámica de error de guiñada de cuarto orden; posteriormente, se desarrolla un esquema de control robusto no lineal basado en el principio óptimo, que consiste en leyes de funciones virtuales, estimación de parámetros y una señal de compensación. La novedad de este esquema radica en unificar las técnicas para abordar los parámetros inciertos, las perturbaciones de ruido, la falla en la salida del actuador y la turbulencia del flujo de aire externo en un marco simple. El análisis de estabilidad garantiza que el sistema de bucle cerrado de guiñada tenga el rendimiento predefinido de supresión de perturbaciones en el sentido de una ganancia finita. Los resultados de comparación con el controlador basado en observador de estado extendido y retroceso verifican la efectividad y el rendimiento superior del esquema propuesto en un prototipo de aeronave.
Descripción
Este documento estudia el problema de atenuación de perturbaciones de múltiples fuentes en el movimiento de guiñada de un helicóptero aéreo no tripulado con un rotor de velocidad variable. Se introduce primero el subsistema de movimiento de guiñada dominado por un rotor de cola eléctricamente impulsado, y su precisión de trayectoria requiere una atención particularmente cercana. Con este fin, establecemos una ecuación dinámica de error de guiñada de cuarto orden; posteriormente, se desarrolla un esquema de control robusto no lineal basado en el principio óptimo, que consiste en leyes de funciones virtuales, estimación de parámetros y una señal de compensación. La novedad de este esquema radica en unificar las técnicas para abordar los parámetros inciertos, las perturbaciones de ruido, la falla en la salida del actuador y la turbulencia del flujo de aire externo en un marco simple. El análisis de estabilidad garantiza que el sistema de bucle cerrado de guiñada tenga el rendimiento predefinido de supresión de perturbaciones en el sentido de una ganancia finita. Los resultados de comparación con el controlador basado en observador de estado extendido y retroceso verifican la efectividad y el rendimiento superior del esquema propuesto en un prototipo de aeronave.