Diseño de Control Adaptativo No Lineal para Sistema de Transporte de UAV Quadrotor
Autores: Zhu, Boyu; Wang, Dazhi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Diseño de Control Adaptativo No Lineal para Sistema de Transporte de UAV Quadrotor
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Propuestas
Estrategia de control
UAV quadrotor
Sistema de transporte por suspensión
Diseño del controlador
Control de posición
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
En respuesta a las características no lineales y subactuadas del sistema de transporte por suspensión de UAV quadrotor, este documento propone una nueva estrategia de control destinada a lograr un control preciso de la posición, control de actitud y capacidades anti-balanceo. En primer lugar, se establece un modelo dinámico necesario para el diseño del controlador a través del método de Newton-Euler. En el proceso de diseño del controlador, el documento emplea el método de energía y la función de Lyapunov de barrera para diseñar un controlador no lineal de doble lazo cerrado. Este controlador es capaz no solo de controlar con precisión la posición y los ángulos de actitud del sistema de transporte por suspensión de UAV quadrotor, sino también de suprimir eficazmente el balanceo de la carga. A partir de esto, considerando la deformación elástica del cable de elevación, y analizando las fuerzas en las ecuaciones de Newton-Euler, este documento propone un diseño de control adaptativo para el caso en que la longitud del cable que conecta el UAV y la carga es desconocida. Para validar la efectividad del esquema de control propuesto, se realizaron experimentos comparativos en el entorno de simulación de MATLAB, y los resultados indican que el método propuesto en este documento exhibe un rendimiento de control superior en comparación con los controladores tradicionales.
Descripción
En respuesta a las características no lineales y subactuadas del sistema de transporte por suspensión de UAV quadrotor, este documento propone una nueva estrategia de control destinada a lograr un control preciso de la posición, control de actitud y capacidades anti-balanceo. En primer lugar, se establece un modelo dinámico necesario para el diseño del controlador a través del método de Newton-Euler. En el proceso de diseño del controlador, el documento emplea el método de energía y la función de Lyapunov de barrera para diseñar un controlador no lineal de doble lazo cerrado. Este controlador es capaz no solo de controlar con precisión la posición y los ángulos de actitud del sistema de transporte por suspensión de UAV quadrotor, sino también de suprimir eficazmente el balanceo de la carga. A partir de esto, considerando la deformación elástica del cable de elevación, y analizando las fuerzas en las ecuaciones de Newton-Euler, este documento propone un diseño de control adaptativo para el caso en que la longitud del cable que conecta el UAV y la carga es desconocida. Para validar la efectividad del esquema de control propuesto, se realizaron experimentos comparativos en el entorno de simulación de MATLAB, y los resultados indican que el método propuesto en este documento exhibe un rendimiento de control superior en comparación con los controladores tradicionales.