Controlador de Modo Deslizante con Observador de Perturbaciones para Cuadricópteros; Experimentos con Perturbaciones Dinámicas y en Espacios Interiores Turbulentos
Autores: Jing, Yutao; Mirza, Adam; Sipahi, Rifat; Martinez-Lorenzo, Jose
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Controlador de Modo Deslizante con Observador de Perturbaciones para Cuadricópteros; Experimentos con Perturbaciones Dinámicas y en Espacios Interiores Turbulentos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Controlador
Cuadricóptero
Perturbaciones
Estabilidad
Optimización
Robustez
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
En este estudio, se prueba experimentalmente un controlador de superficie de modo deslizante (SMC) diseñado para un cuadricóptero. El SMC se combinó con observadores de perturbaciones en seis grados de libertad del cuadricóptero para rechazar eficazmente las perturbaciones externas. Respetando las condiciones de estabilidad, todos los parámetros de control se inicializaron y ajustaron automáticamente utilizando un algoritmo de optimización por enjambre de partículas (PSO) basado en simulación, seguido de un ajuste manual a bordo. Para demostrar su superioridad, se comparó el SMC con un controlador PID optimizado por PSO en términos de agilidad, estabilidad y el seguimiento preciso de trayectorias de vuelo en suspensión, rectangulares y en forma de ocho. Para evaluar su robustez, el controlador SMC se probó extensamente en un espacio pequeño, cerrado y turbulento, mientras se le sometía a una serie de perturbaciones externas, como cargas colgantes y viento lateral.
Descripción
En este estudio, se prueba experimentalmente un controlador de superficie de modo deslizante (SMC) diseñado para un cuadricóptero. El SMC se combinó con observadores de perturbaciones en seis grados de libertad del cuadricóptero para rechazar eficazmente las perturbaciones externas. Respetando las condiciones de estabilidad, todos los parámetros de control se inicializaron y ajustaron automáticamente utilizando un algoritmo de optimización por enjambre de partículas (PSO) basado en simulación, seguido de un ajuste manual a bordo. Para demostrar su superioridad, se comparó el SMC con un controlador PID optimizado por PSO en términos de agilidad, estabilidad y el seguimiento preciso de trayectorias de vuelo en suspensión, rectangulares y en forma de ocho. Para evaluar su robustez, el controlador SMC se probó extensamente en un espacio pequeño, cerrado y turbulento, mientras se le sometía a una serie de perturbaciones externas, como cargas colgantes y viento lateral.