Controlador de tiempo fijo para el control de altitud/rumbo de mini drones: implementación en tiempo real con incertidumbres
Autores: Labbadi, Moussa; Chatri, Chakib; Boubaker, Sahbi; Kamel, Souad
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Controlador de tiempo fijo para el control de altitud/rumbo de mini drones: implementación en tiempo real con incertidumbres
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Sistemas de transporte aéreo
Vehículos aéreos no tripulados de cuadricópteros
Mecanismos de control de seguimiento de trayectoria
Control de seguimiento de altitud/rumbo
Controlador estable de tiempo fijo
Mini-cuadricóptero.
Licencia
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Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Poco a poco, se ha vuelto más fácil utilizar sistemas de transporte aéreo en aplicaciones prácticas. Sin embargo, debido al cable de longitud fija, recientes estudios sobre sistemas de transporte de carga suspendida han revelado algunas limitaciones prácticas, especialmente al utilizar vehículos aéreos no tripulados de cuadricópteros (UAV). Al ajustar activamente la distancia entre el cuadricóptero y la carga útil, se vuelve posible llevar a cabo una variedad de tareas desafiantes, incluyendo atravesar espacios confinados, recolectar muestras de ubicaciones en alta mar e incluso aterrizar una carga útil en una plataforma móvil. Por lo tanto, los sistemas de transporte aéreo de masa variable deben estar equipados con mecanismos de control de seguimiento de trayectoria para llevar a cabo estas tareas. Debido a las razones mencionadas anteriormente, el presente artículo aborda el problema del control de seguimiento de altitud/giro de un mini-cuadricóptero sujeto a incertidumbres de masa. El objetivo principal de este artículo es diseñar un controlador estable en tiempo fijo para los movimientos perturbados de altitud/giro, basado en resultados recientes utilizando el enfoque de estabilidad en tiempo fijo. Por razones de comparación, se consideraron otros controladores de movimiento de cuadricóptero como bucles derivativos integrales proporcionales duales (PID). Para demostrar su eficacia, el controlador en tiempo fijo propuesto fue validado en un mini-cuadricóptero real bajo diferentes escenarios y ha mostrado un buen rendimiento en cuanto a estabilidad y seguimiento de trayectoria.
Descripción
Poco a poco, se ha vuelto más fácil utilizar sistemas de transporte aéreo en aplicaciones prácticas. Sin embargo, debido al cable de longitud fija, recientes estudios sobre sistemas de transporte de carga suspendida han revelado algunas limitaciones prácticas, especialmente al utilizar vehículos aéreos no tripulados de cuadricópteros (UAV). Al ajustar activamente la distancia entre el cuadricóptero y la carga útil, se vuelve posible llevar a cabo una variedad de tareas desafiantes, incluyendo atravesar espacios confinados, recolectar muestras de ubicaciones en alta mar e incluso aterrizar una carga útil en una plataforma móvil. Por lo tanto, los sistemas de transporte aéreo de masa variable deben estar equipados con mecanismos de control de seguimiento de trayectoria para llevar a cabo estas tareas. Debido a las razones mencionadas anteriormente, el presente artículo aborda el problema del control de seguimiento de altitud/giro de un mini-cuadricóptero sujeto a incertidumbres de masa. El objetivo principal de este artículo es diseñar un controlador estable en tiempo fijo para los movimientos perturbados de altitud/giro, basado en resultados recientes utilizando el enfoque de estabilidad en tiempo fijo. Por razones de comparación, se consideraron otros controladores de movimiento de cuadricóptero como bucles derivativos integrales proporcionales duales (PID). Para demostrar su eficacia, el controlador en tiempo fijo propuesto fue validado en un mini-cuadricóptero real bajo diferentes escenarios y ha mostrado un buen rendimiento en cuanto a estabilidad y seguimiento de trayectoria.