Control de Tiempo Predefinido para el Aterrizaje Automático de Portadores Bajo Perturbaciones de Viento Complejas con Observación y Predicción de Perturbaciones
Autores: Wang, Zibo; Zhu, Qidan; Sun, Pujing; Jiang, Wenqiang; Wang, Lipeng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2026
Acceso abierto
Artículo científico
2026
Control de Tiempo Predefinido para el Aterrizaje Automático de Portadores Bajo Perturbaciones de Viento Complejas con Observación y Predicción de Perturbaciones
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Método de control
Observación de perturbaciones
Predicción de perturbaciones en línea
Controlador de modo deslizante
Observador de perturbaciones
Perturbaciones del viento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Para mejorar el rendimiento del aterrizaje automático de portaaviones bajo perturbaciones de viento complejas, se propone un método de control activo anti-perturbación que integra control de tiempo predefinido, observación de perturbaciones y predicción de perturbaciones en línea. Se modela un vehículo aéreo no tripulado (VANT) basado en un portaaviones bajo un entorno de viento compuesto, que incluye estela de aire, viento constante y ráfagas. Luego, se desarrolla un controlador de modo deslizante de tiempo predefinido para garantizar que los errores del sistema converjan dentro de un tiempo especificado por el usuario. Para mejorar el rendimiento activo anti-perturbación, se diseña un observador de perturbaciones de tiempo predefinido para la estimación de perturbaciones, y se introduce un método de predicción en línea basado en mínimos cuadrados recursivos con factor de olvido para predecir perturbaciones y mitigar el retraso causado por la observación y la dinámica del VANT. Además, se incorpora un modelo de referencia de tiempo predefinido para evitar el problema de explosión exponencial. Los resultados de simulación demuestran que, en comparación con las líneas base, el método propuesto reduce el error máximo de seguimiento en un 16.9-82.0% y el error de aterrizaje en un 53.4-84.1%. Estos resultados indican que el método propuesto puede mejorar efectivamente el rendimiento anti-perturbación y la precisión de aterrizaje en entornos de viento complejos.
Descripción
Para mejorar el rendimiento del aterrizaje automático de portaaviones bajo perturbaciones de viento complejas, se propone un método de control activo anti-perturbación que integra control de tiempo predefinido, observación de perturbaciones y predicción de perturbaciones en línea. Se modela un vehículo aéreo no tripulado (VANT) basado en un portaaviones bajo un entorno de viento compuesto, que incluye estela de aire, viento constante y ráfagas. Luego, se desarrolla un controlador de modo deslizante de tiempo predefinido para garantizar que los errores del sistema converjan dentro de un tiempo especificado por el usuario. Para mejorar el rendimiento activo anti-perturbación, se diseña un observador de perturbaciones de tiempo predefinido para la estimación de perturbaciones, y se introduce un método de predicción en línea basado en mínimos cuadrados recursivos con factor de olvido para predecir perturbaciones y mitigar el retraso causado por la observación y la dinámica del VANT. Además, se incorpora un modelo de referencia de tiempo predefinido para evitar el problema de explosión exponencial. Los resultados de simulación demuestran que, en comparación con las líneas base, el método propuesto reduce el error máximo de seguimiento en un 16.9-82.0% y el error de aterrizaje en un 53.4-84.1%. Estos resultados indican que el método propuesto puede mejorar efectivamente el rendimiento anti-perturbación y la precisión de aterrizaje en entornos de viento complejos.