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Modelado matemático no lineal y control robusto de formación de UAV bajo variaciones paramétricas y perturbaciones externas

Autores: Vera Vaca, Claudia Verónica; Di Gennaro, Stefano; Vaca García, Claudia Carolina; Acosta Lúa, Cuauhtémoc

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Modelado matemático no lineal y control robusto de formación de UAV bajo variaciones paramétricas y perturbaciones externas


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Control de formación
UAVs
Marco basado en backstepping
Seguimiento de trayectoria
Robustez
Coordinación multi-UAV

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 20

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este documento introduce una estrategia robusta de control de formación para Vehículos Aéreos No Tripulados (UAVs) diseñada para mantener trayectorias coordinadas y posicionamiento relativo en el espacio tridimensional. La metodología propuesta aborda los desafíos de las incertidumbres paramétricas y las perturbaciones externas mediante un marco basado en backstepping con controles virtuales proporcionales-integrales integrados. La estrategia de control estabiliza los errores de seguimiento en los ejes , , y , asegurando que los UAVs mantengan una formación cohesionada incluso en presencia de variaciones en el modelo dinámico y perturbaciones ambientales. El enfoque combina modelos dinámicos de movimiento de UAV, incorporando comportamientos de translación y rotación, con una descomposición de distancias relativas en el marco de referencia local del líder para garantizar un control preciso de la formación. Este marco mejora la estabilidad, el seguimiento de trayectorias y la rechazo de perturbaciones. La validación a través de simulaciones en MATLAB-Simulink demuestra la efectividad de la estrategia propuesta, mostrando su capacidad para mantener la formación y la adherencia a la trayectoria bajo diversas condiciones de operación. Los resultados enfatizan la robustez y flexibilidad del enfoque de control, haciéndolo adecuado para aplicaciones exigentes que requieren una coordinación precisa de varios UAVs.

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