Control Tolerante a Fallos de Quadrotor Basado en Diagnóstico de Fallos de Sensores e Información de Recuperación
Autores: Huang, Sunan; Liao, Fang; Teo, Rodney Swee Huat
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Control Tolerante a Fallos de Quadrotor Basado en Diagnóstico de Fallos de Sensores e Información de Recuperación
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Drones
Aviación civil
Servicios militares
Preocupación por la seguridad
Control tolerante a fallos
Red neuronal
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Los drones se han desarrollado durante más de dos décadas. Se han vuelto centrales en las funciones de varios servicios de aviación civil y militar. El uso comercial de drones continúa creciendo de manera constante. A medida que los drones se han utilizado ampliamente en diferentes áreas, esto plantea una preocupación por la seguridad, es decir, todos los multirrotores tienen un mayor riesgo de fallos en el motor o en los sensores. Este documento considera un problema de control tolerante a fallos (FTC) contra el fallo del sensor de la unidad de movimiento inercial (IMU). Primero, se construye un estimador de red neuronal con el propósito de diagnóstico de fallos. En segundo lugar, se diseña un esquema de detección de fallos comparando la lectura de la IMU con el estimador, donde se utiliza una regla lógica para monitorear el estado de la IMU. En tercer lugar, si el sensor de la IMU está en estado de fallo, se utiliza el estimador de ángulo de Euler con la red neuronal construida para recuperar la información de la IMU que se alimenta al controlador diseñado. Finalmente, se presentan estudios de simulación para ilustrar la efectividad del FTC propuesto.
Descripción
Los drones se han desarrollado durante más de dos décadas. Se han vuelto centrales en las funciones de varios servicios de aviación civil y militar. El uso comercial de drones continúa creciendo de manera constante. A medida que los drones se han utilizado ampliamente en diferentes áreas, esto plantea una preocupación por la seguridad, es decir, todos los multirrotores tienen un mayor riesgo de fallos en el motor o en los sensores. Este documento considera un problema de control tolerante a fallos (FTC) contra el fallo del sensor de la unidad de movimiento inercial (IMU). Primero, se construye un estimador de red neuronal con el propósito de diagnóstico de fallos. En segundo lugar, se diseña un esquema de detección de fallos comparando la lectura de la IMU con el estimador, donde se utiliza una regla lógica para monitorear el estado de la IMU. En tercer lugar, si el sensor de la IMU está en estado de fallo, se utiliza el estimador de ángulo de Euler con la red neuronal construida para recuperar la información de la IMU que se alimenta al controlador diseñado. Finalmente, se presentan estudios de simulación para ilustrar la efectividad del FTC propuesto.