Vuelo autónomo en suspensión y cerca de la suspensión para dirigibles no tripulados controlados por empuje
Autores: Riboldi, Carlo E. D.; Rolando, Alberto
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Vuelo autónomo en suspensión y cerca de la suspensión para dirigibles no tripulados controlados por empuje
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Dirigibles
Flotación
Propulsores
Algoritmo de control
Estabilidad
Navegación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La capacidad de los dirigibles para volar en suspensión es una gran ventaja de esta categoría de vehículos voladores. Sin embargo, especialmente en el caso del vuelo autónomo, esta característica solo puede ser aprovechada recurriendo a un diseño cuidadosamente elaborado de los propulsores a bordo. Además, los propulsores deben ser gobernados adecuadamente por un algoritmo de control dedicado. Este documento explora un esquema para el control en suspensión de un dirigible controlado por empuje sin control de vector de empuje, evaluando también su efectividad en problemas de posicionamiento en casi suspensión. El esquema de control propuesto aquí amplía la capacidad de un controlador de aumento de estabilidad y guía para el vuelo hacia adelante, previamente introducido por los autores para un dirigible conceptualmente similar. Se describe detalladamente una acción de control basada en un sistema de fuerzas de empuje requeridas para la suspensión, y componentes de empuje adicionales para estabilizar y dirigir el dirigible en navegación lenta (casi en suspensión). El conjunto de control resultante se aplica y prueba en el presente documento en el modelo virtual de alta fidelidad de un dirigible de cinco propulsores, mostrando niveles de estabilidad razonables y precisión de navegación del sistema controlado.
Descripción
La capacidad de los dirigibles para volar en suspensión es una gran ventaja de esta categoría de vehículos voladores. Sin embargo, especialmente en el caso del vuelo autónomo, esta característica solo puede ser aprovechada recurriendo a un diseño cuidadosamente elaborado de los propulsores a bordo. Además, los propulsores deben ser gobernados adecuadamente por un algoritmo de control dedicado. Este documento explora un esquema para el control en suspensión de un dirigible controlado por empuje sin control de vector de empuje, evaluando también su efectividad en problemas de posicionamiento en casi suspensión. El esquema de control propuesto aquí amplía la capacidad de un controlador de aumento de estabilidad y guía para el vuelo hacia adelante, previamente introducido por los autores para un dirigible conceptualmente similar. Se describe detalladamente una acción de control basada en un sistema de fuerzas de empuje requeridas para la suspensión, y componentes de empuje adicionales para estabilizar y dirigir el dirigible en navegación lenta (casi en suspensión). El conjunto de control resultante se aplica y prueba en el presente documento en el modelo virtual de alta fidelidad de un dirigible de cinco propulsores, mostrando niveles de estabilidad razonables y precisión de navegación del sistema controlado.