Desarrollo de un simulador de multi-quadrotor basado en sistemas hipervisor en tiempo real
Autores: Fathoni, Muhammad Faris; Lee, Seonah; Kim, Yoonsoo; Kim, Ki-Il; Kim, Kyong Hoon
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Desarrollo de un simulador de multi-quadrotor basado en sistemas hipervisor en tiempo real
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Tecnología de simuladores
Desarrollo de quadrotor
Basado en hipervisor
Simulador multi-quadrotor
Requisitos en tiempo real
Sistema de control de estabilidad y capacidad de control aumentada
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Hoy en día, la tecnología de simuladores se ha utilizado ampliamente como una parte importante del desarrollo de quadrotors, como la validación y las pruebas. Un buen simulador de quadrotor puede simular el sistema de quadrotor lo más cerca posible de la realidad. Por lo tanto, en el caso de un simulador de múltiples quadrotors, el simulador no solo debe poder simular un sistema de múltiples quadrotors, sino que también cada quadrotor debe ser capaz de aprovechar sus propios recursos. Para resolver estos problemas, en este documento, presentamos un simulador de múltiples quadrotors basado en hipervisor. Utilizamos RT-Xen como hipervisor, un hipervisor Xen en tiempo real. Para garantizar que cada quadrotor funcione en tiempo real, implementamos el simulador de quadrotor en Litmus-RT, que es una extensión en tiempo real de Linux. En este documento, realizamos algunas pruebas y evaluaciones de rendimiento para casos particulares en nuestro simulador de múltiples quadrotors: respuestas a entradas escalonadas, tiempo de computación y tiempos de respuesta. Basado en la evaluación del rendimiento, nuestro entorno de simulador de múltiples quadrotors basado en hipervisor ha demostrado cumplir con los requisitos de tiempo real. Los resultados muestran que tres tareas importantes en el sistema de quadrotor: Control de Estabilidad del Sistema Aumentado (SCAS), Ecuación de Movimiento (EOM) y tarea de seguimiento de puntos de referencia, se completan antes de sus plazos; de hecho, 20 ms, 10 ms y 40 ms antes de los plazos para SCAS, EOM y seguimiento de puntos de referencia, respectivamente.
Descripción
Hoy en día, la tecnología de simuladores se ha utilizado ampliamente como una parte importante del desarrollo de quadrotors, como la validación y las pruebas. Un buen simulador de quadrotor puede simular el sistema de quadrotor lo más cerca posible de la realidad. Por lo tanto, en el caso de un simulador de múltiples quadrotors, el simulador no solo debe poder simular un sistema de múltiples quadrotors, sino que también cada quadrotor debe ser capaz de aprovechar sus propios recursos. Para resolver estos problemas, en este documento, presentamos un simulador de múltiples quadrotors basado en hipervisor. Utilizamos RT-Xen como hipervisor, un hipervisor Xen en tiempo real. Para garantizar que cada quadrotor funcione en tiempo real, implementamos el simulador de quadrotor en Litmus-RT, que es una extensión en tiempo real de Linux. En este documento, realizamos algunas pruebas y evaluaciones de rendimiento para casos particulares en nuestro simulador de múltiples quadrotors: respuestas a entradas escalonadas, tiempo de computación y tiempos de respuesta. Basado en la evaluación del rendimiento, nuestro entorno de simulador de múltiples quadrotors basado en hipervisor ha demostrado cumplir con los requisitos de tiempo real. Los resultados muestran que tres tareas importantes en el sistema de quadrotor: Control de Estabilidad del Sistema Aumentado (SCAS), Ecuación de Movimiento (EOM) y tarea de seguimiento de puntos de referencia, se completan antes de sus plazos; de hecho, 20 ms, 10 ms y 40 ms antes de los plazos para SCAS, EOM y seguimiento de puntos de referencia, respectivamente.