Presentación de Modelado Matemático y Análisis Dinámico de un UAV HALE con Tecnología de Control de Masa Móvil
Autores: Gu, Yu; Zhang, Guoxin; Bi, Ying; Meng, Wenyue; Ma, Xiaoping; Ni, Wenjun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Presentación de Modelado Matemático y Análisis Dinámico de un UAV HALE con Tecnología de Control de Masa Móvil
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Control de masa en movimiento
Actitud de la aeronave
Alta altitud y larga duración
Vehículo aéreo no tripulado
Parámetros del deslizador
Eficiencia de control
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
El control de masas móviles (MMC) se considera un enfoque prometedor para regular la actitud de una aeronave a través del movimiento de masas internas móviles. La presente investigación propone un esquema de control de masas móviles para un vehículo aéreo no tripulado (UAV) de alta altitud y larga resistencia (HALE) con un solo deslizador que se mueve longitudinalmente. Para ello, se establece un modelo de movimiento no lineal longitudinal y se analizan las dinámicas de cabeceo. Además, se analiza la influencia de los parámetros del deslizador en las características dinámicas del UAV y el cambio en la eficiencia de control con la velocidad. Finalmente, se formula un análisis detallado de estabilidad y sensibilidad basado en el lugar de las raíces del esquema de control propuesto. A una altitud de 20,000 m, el coeficiente de eficiencia del esquema MMC fue del 200% en comparación con el esquema de elevador a la velocidad de crucero. Los resultados de la simulación muestran que la eficiencia de control del esquema de control de masas móviles fue significativamente mayor que la del esquema de control de elevador tradicional en condiciones de alta altitud y baja velocidad.
Descripción
El control de masas móviles (MMC) se considera un enfoque prometedor para regular la actitud de una aeronave a través del movimiento de masas internas móviles. La presente investigación propone un esquema de control de masas móviles para un vehículo aéreo no tripulado (UAV) de alta altitud y larga resistencia (HALE) con un solo deslizador que se mueve longitudinalmente. Para ello, se establece un modelo de movimiento no lineal longitudinal y se analizan las dinámicas de cabeceo. Además, se analiza la influencia de los parámetros del deslizador en las características dinámicas del UAV y el cambio en la eficiencia de control con la velocidad. Finalmente, se formula un análisis detallado de estabilidad y sensibilidad basado en el lugar de las raíces del esquema de control propuesto. A una altitud de 20,000 m, el coeficiente de eficiencia del esquema MMC fue del 200% en comparación con el esquema de elevador a la velocidad de crucero. Los resultados de la simulación muestran que la eficiencia de control del esquema de control de masas móviles fue significativamente mayor que la del esquema de control de elevador tradicional en condiciones de alta altitud y baja velocidad.