Dinámica de Actitud y Control Ágil de un UAV de Doble Rotor Coaxial con Alta Relación de Masa Móvil
Autores: Sun, Jiahui; Du, Qingfeng; Zhang, Ke
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Dinámica de Actitud y Control Ágil de un UAV de Doble Rotor Coaxial con Alta Relación de Masa Móvil
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Estudio
Diseño de configuración
Control de actitud
UAV de doble rotor coaxial con masa móvil
Aplicaciones en interiores
Autoridad de control
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio presenta el diseño de configuración y el control de actitud de un UAV de doble rotor coaxial con masa móvil (MMCDRUAV) para aplicaciones en interiores. En comparación con configuraciones existentes, la configuración propuesta evita masa de actuación adicional y mejora la autoridad de control. Basado en estas mejoras, se podría desarrollar una prometedora plataforma de micro UAV con alta capacidad de carga útil para un vuelo ágil en interiores. Las pruebas de validación en tierra demostraron su maniobrabilidad, proporcionada por un módulo de control de masa móvil (MMC) que requiere solo el reposicionamiento de componentes existentes (por ejemplo, paquetes de baterías) como masas móviles. Para el seguimiento de trayectorias, se propone un controlador de rechazo de perturbaciones activo de retroceso adaptativo (ADRC). La arquitectura integra observadores de estado extendido (ESO) para la estimación de perturbaciones, leyes de adaptación de parámetros para la compensación de incertidumbre y sistemas auxiliares para abordar la saturación del control. El análisis de estabilidad de Lyapunov demostró la existencia de errores de seguimiento en lazo cerrado uniformemente acotados (UUB). Los resultados del experimento de verificación en tierra confirmaron un rendimiento de seguimiento mejorado bajo perturbaciones del mundo real.
Descripción
Este estudio presenta el diseño de configuración y el control de actitud de un UAV de doble rotor coaxial con masa móvil (MMCDRUAV) para aplicaciones en interiores. En comparación con configuraciones existentes, la configuración propuesta evita masa de actuación adicional y mejora la autoridad de control. Basado en estas mejoras, se podría desarrollar una prometedora plataforma de micro UAV con alta capacidad de carga útil para un vuelo ágil en interiores. Las pruebas de validación en tierra demostraron su maniobrabilidad, proporcionada por un módulo de control de masa móvil (MMC) que requiere solo el reposicionamiento de componentes existentes (por ejemplo, paquetes de baterías) como masas móviles. Para el seguimiento de trayectorias, se propone un controlador de rechazo de perturbaciones activo de retroceso adaptativo (ADRC). La arquitectura integra observadores de estado extendido (ESO) para la estimación de perturbaciones, leyes de adaptación de parámetros para la compensación de incertidumbre y sistemas auxiliares para abordar la saturación del control. El análisis de estabilidad de Lyapunov demostró la existencia de errores de seguimiento en lazo cerrado uniformemente acotados (UUB). Los resultados del experimento de verificación en tierra confirmaron un rendimiento de seguimiento mejorado bajo perturbaciones del mundo real.