Investigación sobre control de cuadricópteros basado en algoritmo genético y optimización de enjambre de partículas para ajuste de PID y control de rechazo de perturbaciones activas lineales basado en control difuso
Autores: Li, Kelin; Bai, Yalei; Zhou, Haoyu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Investigación sobre control de cuadricópteros basado en algoritmo genético y optimización de enjambre de partículas para ajuste de PID y control de rechazo de perturbaciones activas lineales basado en control difuso
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Sistema de control
Aeronave de cuadricóptero
No linealidad
Subactuación
Perturbaciones externas
Controlador PID
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 37
Citaciones: Sin citaciones
El sistema de control de una aeronave cuadricóptero se caracteriza por la no linealidad, el acoplamiento fuerte y la subactuación, lo que lo hace susceptible a perturbaciones externas que pueden afectar el rendimiento del vuelo. Para abordar este problema, este artículo propone un sistema de control novedoso basado en una arquitectura de bucle interno-externo. En este sistema, el control de posición del bucle externo adopta un controlador PID optimizado por Algoritmo Genético basado en Optimización de Enjambre de Partículas (GA-PSO), mientras que el control de actitud del bucle interno emplea un Controlador de Rechazo de Perturbaciones Activas Lineales (LADRC) con ajuste adaptativo basado en algoritmos difusos, formando una estructura de control de doble bucle. Las comparaciones con controladores PID en cascada de doble bucle tradicionales, PID convencional en el bucle externo con LADRC en el bucle interno, y PID convencional en el bucle externo con ajuste adaptativo basado en algoritmos difusos en el bucle interno demuestran que el sistema de control propuesto puede seguir de manera estable la posición deseada y los ángulos de actitud bajo ciertas perturbaciones externas, mostrando una excelente capacidad anti-perturbaciones y estabilidad.
Descripción
El sistema de control de una aeronave cuadricóptero se caracteriza por la no linealidad, el acoplamiento fuerte y la subactuación, lo que lo hace susceptible a perturbaciones externas que pueden afectar el rendimiento del vuelo. Para abordar este problema, este artículo propone un sistema de control novedoso basado en una arquitectura de bucle interno-externo. En este sistema, el control de posición del bucle externo adopta un controlador PID optimizado por Algoritmo Genético basado en Optimización de Enjambre de Partículas (GA-PSO), mientras que el control de actitud del bucle interno emplea un Controlador de Rechazo de Perturbaciones Activas Lineales (LADRC) con ajuste adaptativo basado en algoritmos difusos, formando una estructura de control de doble bucle. Las comparaciones con controladores PID en cascada de doble bucle tradicionales, PID convencional en el bucle externo con LADRC en el bucle interno, y PID convencional en el bucle externo con ajuste adaptativo basado en algoritmos difusos en el bucle interno demuestran que el sistema de control propuesto puede seguir de manera estable la posición deseada y los ángulos de actitud bajo ciertas perturbaciones externas, mostrando una excelente capacidad anti-perturbaciones y estabilidad.