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Investigación sobre el Modo de Deslizamiento Super-Twisted Anti-Disturbio de Plataforma Optoelectrónica Montada en UAV Basada en Ley Adaptativa Predictiva

Autores: Li, Jinzhao; Li, Xiantao; Wang, Lu; Zhang, Shitao; Zhao, Zhigang; Yang, Zongyuan

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Investigación sobre el Modo de Deslizamiento Super-Twisted Anti-Disturbio de Plataforma Optoelectrónica Montada en UAV Basada en Ley Adaptativa Predictiva


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Robótica

Palabras clave

Fricción
Observadores de perturbaciones
Parámetros del modelo
Precisión de control
Robustez
Control por modo deslizante

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Debido al desgaste a largo plazo y a la perturbación de actitud causada por la fricción del eje y otros factores, los parámetros del modelo de la plataforma optoelectrónica montada en UAV se transforman, y la precisión de control y la robustez de la plataforma se reducen. El enfoque tradicional implica utilizar observadores de perturbaciones para observar los valores de perturbación y, posteriormente, reducir su impacto en el sistema. Sin embargo, cuando hay una incertidumbre significativa en los parámetros del modelo, la aplicación de este método se ve limitada. Por lo tanto, se propone un control de modo deslizante superretorcido basado en una ley adaptativa predictiva (SSMC + PAL) (SSMPAL). En primer lugar, para adaptarse al impacto de los cambios en los parámetros estructurales de la plataforma en el sistema y mitigar las fluctuaciones de velocidad, se elabora una ley adaptativa predictiva. Posteriormente, se desarrolla un controlador de modo deslizante superretorcido (SSMC), cuyo rendimiento de alto orden mitiga eficazmente el fenómeno de chattering asociado con las estrategias de control de modo deslizante tradicionales y minimiza el impacto de los errores de observación derivados de las incertidumbres significativas en los parámetros del modelo sobre la precisión del control del sistema. La convergencia y robustez de la estrategia de control diseñada se demuestran utilizando el teorema de Lyapunov. Finalmente, se verifica la efectividad del algoritmo utilizando una plataforma optoelectrónica montada en UAV real. Los resultados de la prueba de respuesta escalonada indican que, en comparación con la estrategia de control del observador de perturbaciones, este método reduce el sobreimpulso en un 7.8% y acorta significativamente el tiempo de respuesta y el proceso de transición, demostrando su superior capacidad de respuesta dinámica. Las pruebas posteriores de anti-perturbación y robustez destacan aún más la superioridad de SSMPAL sobre los observadores de perturbaciones en términos de capacidad de anti-perturbación y estabilidad, resaltando su significativo valor de aplicación en ingeniería.

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