Mejorando la Autonomía del Cuadcóptero: Implementación de Estrategias de Control Avanzadas y Planificación de Trayectorias Inteligente
Autores: Hadid, Samira; Boushaki, Razika; Boumchedda, Fatiha; Merad, Sabrina
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Mejorando la Autonomía del Cuadcóptero: Implementación de Estrategias de Control Avanzadas y Planificación de Trayectorias Inteligente
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Automatización industrial
Palabras clave
Mejorando
Autonomía de cuadricópteros
Capacidades de control
Controlador PID
Controlador de modo deslizante
Evitación de obstáculos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 35
Citaciones: Sin citaciones
En este trabajo, se presenta una investigación en profundidad sobre la mejora de la autonomía y las capacidades de control de los cuadricópteros. El enfoque se centra en el desarrollo e implementación de tres estrategias de control convencionales para regular el comportamiento de los UAV cuadricópteros: un controlador proporcional-integral-derivativo (PID), un controlador de modo deslizante y un controlador PID de orden fraccionario (FOPID). Utilizando ajustes cuidadosos y afinaciones, cada estrategia de control se personaliza para alcanzar la respuesta dinámica y la estabilidad deseadas durante el vuelo del cuadricóptero. Además, se introduce un enfoque llamado aprendizaje Dyna-Q para la evitación de obstáculos, que se integra sin problemas en el sistema de control. Aprovechando MATLAB como una herramienta poderosa, se capacita al cuadricóptero para navegar de forma autónoma en entornos complejos, evitando hábilmente obstáculos a través de procesos de aprendizaje y toma de decisiones en tiempo real. Experimentos de simulación extensivos y evaluaciones, realizados en MATLAB 2018a, comparan con precisión el rendimiento de las diferentes estrategias de control, incluida la técnica de evitación de obstáculos basada en el aprendizaje Dyna-Q. Este análisis integral nos permite comprender las fortalezas y limitaciones de cada enfoque, guiando la selección de la estrategia de control más efectiva para escenarios de aplicación específicos. En general, esta investigación presenta valiosos conocimientos y soluciones para optimizar la estabilidad de vuelo y permitir operaciones seguras y eficientes en diversos escenarios del mundo real.
Descripción
En este trabajo, se presenta una investigación en profundidad sobre la mejora de la autonomía y las capacidades de control de los cuadricópteros. El enfoque se centra en el desarrollo e implementación de tres estrategias de control convencionales para regular el comportamiento de los UAV cuadricópteros: un controlador proporcional-integral-derivativo (PID), un controlador de modo deslizante y un controlador PID de orden fraccionario (FOPID). Utilizando ajustes cuidadosos y afinaciones, cada estrategia de control se personaliza para alcanzar la respuesta dinámica y la estabilidad deseadas durante el vuelo del cuadricóptero. Además, se introduce un enfoque llamado aprendizaje Dyna-Q para la evitación de obstáculos, que se integra sin problemas en el sistema de control. Aprovechando MATLAB como una herramienta poderosa, se capacita al cuadricóptero para navegar de forma autónoma en entornos complejos, evitando hábilmente obstáculos a través de procesos de aprendizaje y toma de decisiones en tiempo real. Experimentos de simulación extensivos y evaluaciones, realizados en MATLAB 2018a, comparan con precisión el rendimiento de las diferentes estrategias de control, incluida la técnica de evitación de obstáculos basada en el aprendizaje Dyna-Q. Este análisis integral nos permite comprender las fortalezas y limitaciones de cada enfoque, guiando la selección de la estrategia de control más efectiva para escenarios de aplicación específicos. En general, esta investigación presenta valiosos conocimientos y soluciones para optimizar la estabilidad de vuelo y permitir operaciones seguras y eficientes en diversos escenarios del mundo real.