FOSMC robusto de un quadrotor en presencia de incertidumbre de parámetros
Autores: Al-Qahtani, Fahad M.; Aldhaifallah, Mujahed; El Ferik, Sami; Saif, Abdul-Wahid A.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
FOSMC robusto de un quadrotor en presencia de incertidumbre de parámetros
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Estudio
Actitud
Altitud
Cuadricóptero
Estrategia de control
Robustez
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio aborda el problema del seguimiento de actitud y altitud para un sistema de cuadricóptero en presencia de incertidumbres en los parámetros. El objetivo es desarrollar una estrategia de control robusta que pueda manejar la dinámica no lineal y fuertemente acoplada del cuadricóptero. Para lograr esto, proponemos un esquema de control por modo deslizante de orden fraccionario (FOSMC), que está diseñado específicamente para mejorar el rendimiento del sistema bajo parámetros inciertos. El enfoque FOSMC se combina con leyes adaptativas adicionales para mejorar aún más la robustez del sistema de control. Derivamos las leyes de control necesarias y las aplicamos a la representación en el espacio de estados del cuadricóptero, asegurando que el sistema permanezca estable y funcione con precisión en presencia de incertidumbres. Se realizan simulaciones numéricas para evaluar la efectividad de la estrategia de control propuesta. Los resultados muestran que el controlador basado en FOSMC logra con éxito un seguimiento preciso tanto de la actitud como de la altitud, demostrando una robustez significativa contra variaciones de parámetros y perturbaciones. En conclusión, el esquema FOSMC propuesto proporciona una solución confiable para el control de sistemas de cuadricópteros en entornos inciertos, ofreciendo el potencial para aplicaciones en el mundo real en operaciones de UAV autónomos.
Descripción
Este estudio aborda el problema del seguimiento de actitud y altitud para un sistema de cuadricóptero en presencia de incertidumbres en los parámetros. El objetivo es desarrollar una estrategia de control robusta que pueda manejar la dinámica no lineal y fuertemente acoplada del cuadricóptero. Para lograr esto, proponemos un esquema de control por modo deslizante de orden fraccionario (FOSMC), que está diseñado específicamente para mejorar el rendimiento del sistema bajo parámetros inciertos. El enfoque FOSMC se combina con leyes adaptativas adicionales para mejorar aún más la robustez del sistema de control. Derivamos las leyes de control necesarias y las aplicamos a la representación en el espacio de estados del cuadricóptero, asegurando que el sistema permanezca estable y funcione con precisión en presencia de incertidumbres. Se realizan simulaciones numéricas para evaluar la efectividad de la estrategia de control propuesta. Los resultados muestran que el controlador basado en FOSMC logra con éxito un seguimiento preciso tanto de la actitud como de la altitud, demostrando una robustez significativa contra variaciones de parámetros y perturbaciones. En conclusión, el esquema FOSMC propuesto proporciona una solución confiable para el control de sistemas de cuadricópteros en entornos inciertos, ofreciendo el potencial para aplicaciones en el mundo real en operaciones de UAV autónomos.