Diseño de Control de Seguimiento Completo Robusto de UAVs Quadrotor Perturbados con Dinámicas Desconocidas
Autores: Nafia, Nabil; El Kari, Abdeljalil; Ayad, Hassan; Mjahed, Mostafa
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2018
Acceso abierto
Artículo científico
2018
Diseño de Control de Seguimiento Completo Robusto de UAVs Quadrotor Perturbados con Dinámicas Desconocidas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Estudio
Control de seguimiento
Vehículos aéreos no tripulados quadrotor
Sistemas difusos adaptativos
Control por modo deslizante
Análisis de estabilidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 14
Citaciones: Sin citaciones
En este estudio, desarrollamos un enfoque riguroso de control de seguimiento para vehículos aéreos no tripulados (VANT) quadrotor con dinámicas desconocidas, parámetros físicos desconocidos y sujetos a perturbaciones desconocidas e impredecibles. Para estimar mejor las funciones desconocidas, se diseñan siete sistemas difusos adaptativos de intervalo tipo-2 (IT2-AFS) y cinco sistemas adaptativos. Luego, se introduce un nuevo sistema de modo deslizante difuso adaptativo IT2 (IT2-AFRSMS) que genera una ley de control de modo deslizante difuso adaptativo óptima y suave (AFRSMCL) utilizando IT2-AFS. La AFRSMCL se diseña de tal manera que asegura que sus ganancias se estimen de manera eficiente. Así, la ley de control propuesta global puede lograr efectivamente el rendimiento predeterminado del control de seguimiento mientras evita simultáneamente el fenómeno de chattering, a pesar de los errores de aproximación y todas las perturbaciones que actúan sobre la dinámica del quadrotor. Las leyes de adaptación se diseñan utilizando el análisis de estabilidad de Lyapunov. Se utiliza un ejemplo de simulación para validar la robustez y efectividad del método de control propuesto. Los resultados obtenidos confirman los resultados del análisis matemático en la garantía de la convergencia del seguimiento y la estabilidad de la dinámica del lazo cerrado a pesar de las dinámicas desconocidas, las perturbaciones desconocidas y los parámetros físicos desconocidos del sistema controlado.
Descripción
En este estudio, desarrollamos un enfoque riguroso de control de seguimiento para vehículos aéreos no tripulados (VANT) quadrotor con dinámicas desconocidas, parámetros físicos desconocidos y sujetos a perturbaciones desconocidas e impredecibles. Para estimar mejor las funciones desconocidas, se diseñan siete sistemas difusos adaptativos de intervalo tipo-2 (IT2-AFS) y cinco sistemas adaptativos. Luego, se introduce un nuevo sistema de modo deslizante difuso adaptativo IT2 (IT2-AFRSMS) que genera una ley de control de modo deslizante difuso adaptativo óptima y suave (AFRSMCL) utilizando IT2-AFS. La AFRSMCL se diseña de tal manera que asegura que sus ganancias se estimen de manera eficiente. Así, la ley de control propuesta global puede lograr efectivamente el rendimiento predeterminado del control de seguimiento mientras evita simultáneamente el fenómeno de chattering, a pesar de los errores de aproximación y todas las perturbaciones que actúan sobre la dinámica del quadrotor. Las leyes de adaptación se diseñan utilizando el análisis de estabilidad de Lyapunov. Se utiliza un ejemplo de simulación para validar la robustez y efectividad del método de control propuesto. Los resultados obtenidos confirman los resultados del análisis matemático en la garantía de la convergencia del seguimiento y la estabilidad de la dinámica del lazo cerrado a pesar de las dinámicas desconocidas, las perturbaciones desconocidas y los parámetros físicos desconocidos del sistema controlado.