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Enfoque de control tolerante a fallas del actuador con modo de deslizamiento terminal rápido de barrera adaptativa para UAVs de cuadricópteros

Autores: Najafi, Amin; Vu, Mai The; Mobayen, Saleh; Asad, Jihad H.; Fekih, Afef

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Enfoque de control tolerante a fallas del actuador con modo de deslizamiento terminal rápido de barrera adaptativa para UAVs de cuadricópteros


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Control deslizante en modo terminal rápido de barrera adaptativa
Vehículos aéreos no tripulados de cuadricópteros
Perturbaciones externas
Incertidumbres paramétricas
Fallas en actuadores
Funciones tangente hiperbólica

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 39

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este documento propone un enfoque de control de modo deslizante terminal rápido de barrera adaptativa (ABFTSMC) para vehículos aéreos no tripulados (UAV) de tipo cuadricóptero. Sus principales objetivos son mitigar las perturbaciones externas, las incertidumbres paramétricas y las fallas del actuador. Se considera una función de barrera adaptativa en el diseño para garantizar la convergencia en tiempo finito de las variables de salida a una localidad predefinida de cero, independientemente de los límites de la perturbación. Se diseña un enfoque de control de modo deslizante terminal rápido (FTSMC) para acelerar la tasa de convergencia tanto en las fases de alcance como de deslizamiento. El diseño considera funciones tangente hiperbólica en la ley de control adaptativo para reducir drásticamente el efecto de vibración, típicamente asociado con el SMC estándar. El rendimiento del enfoque propuesto se evaluó utilizando un UAV de tipo cuadricóptero sujeto a perturbaciones externas y fallas repentinas del actuador. Los resultados obtenidos muestran que la trayectoria y la superficie deslizante convergen al origen en un tiempo finito, sin ser afectadas por las altas perturbaciones y fallas del actuador. En este método, debido a la sustitución de la función discontinua por la función tangente hiperbólica, el efecto de vibración también se ha reducido significativamente.

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