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Control robusto para vehículos aéreos no tripulados de ala fija subactuados

Autores: Wang, Tianyi; Zhang, Luxin; Chen, Zhihua

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Control robusto para vehículos aéreos no tripulados de ala fija subactuados


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Control dinámico de superficie
Problema de singularidad
Control dinámico de superficie no singular
Sistemas del mundo real
Dinámicas complejas
Rendimiento del control

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 20

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El control de superficie dinámica (DSC) es un enfoque de control no lineal reconocido para sistemas de alto orden. Sin embargo, a medida que aumenta la complejidad del sistema y se introduce el filtro de primer orden (FOF), surge un problema de singularidad, es decir, la entrada de control alcanzará el infinito. Esto limita la aplicación del algoritmo DSC a una clase de sistemas del mundo real con dinámicas complejas. Para abordar el problema de la singularidad, presentamos un enfoque DSC novedoso llamado control de superficie dinámica no singular (NDSC), que evita completamente el problema de la singularidad y mejora significativamente el rendimiento general del control. NDSC incluye una hipersuperficie no singular, que se construye mediante el error entre los estados del sistema y las entradas de control virtuales. Luego, la hipersuperficie no singular se aplicará para derivar la ley de control correspondiente con la ayuda del enfoque DSC para garantizar que la salida del sistema pueda seguir trayectorias deseadas arbitrarias. NDSC tiene las siguientes características novedosas: (1) se puede garantizar la estabilización asintótica en tiempo finito; (2) el rendimiento de NDSC es insensible a la variación de los parámetros de FOF una vez que el error máximo de seguimiento de FOF está acotado, lo que reduce significativamente la dependencia de la frecuencia de muestreo de control. Evaluamos exhaustivamente el algoritmo NDSC propuesto en un sistema de vehículo aéreo no tripulado (UAV) con naturaleza subactuada. Finalmente, los resultados de la simulación ilustran y resaltan la efectividad y superioridad del algoritmo de control propuesto.

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