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Implementación en Tiempo Real de un Controlador PID Adaptativo para el Sistema de Control de Vuelo Embebido del Cuadricóptero MAV

Autores: Noordin, Aminurrashid; Mohd Basri, Mohd Ariffanan; Mohamed, Zaharuddin

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Implementación en Tiempo Real de un Controlador PID Adaptativo para el Sistema de Control de Vuelo Embebido del Cuadricóptero MAV


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Implementación en tiempo real
Controlador de vuelo embebido en altitud
Control PID
Control PID adaptativo
Compensador difuso
Vehículo aéreo micro

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 33

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este documento presenta la implementación en tiempo real de un controlador de vuelo embebido en altitud utilizando control proporcional, integral y derivativo (PID), control PID adaptativo (APID) y control PID adaptativo con un compensador difuso (APIDFC) para un vehículo aéreo micro (MAV), específicamente, para un Parrot Mambo Minidrone. Con el fin de obtener robustez contra perturbaciones, se aplicó un mecanismo adaptativo, centrado en el control de modo deslizante de segundo orden, para ajustar los parámetros clásicos del controlador PID del controlador de altitud. Además, se introdujo un compensador difuso para disminuir la existencia del fenómeno de chattering provocado por la aplicación del control de modo deslizante. Se llevaron a cabo cuatro escenarios de simulación y experimentales, que incluyeron el vuelo estacionario, así como el seguimiento de ondas sinusoidales, cuadradas y trapezoidales. Además, se probó la resiliencia del controlador a 1.1 m sobre el suelo al añadir una masa de aproximadamente 12.5 g, 15 s después del lanzamiento del vuelo. Los resultados demostraron que todos los controladores pudieron seguir la altitud de referencia, con algunos picos o sobreimpulsos. Aunque hubo ligeros sobreimpulsos en el esfuerzo de control, el compensador difuso redujo el fenómeno de chattering en aproximadamente un 6%. Además, se encontró que en el experimento, los controladores APID y APIDFC consumieron un 2% y un 4% menos de energía, respectivamente, en comparación con el controlador PID utilizado para mantener el MAV en vuelo estacionario.

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