Diseño y Optimización de Control de Rechazo de Perturbaciones Activas de Orden Fraccionario Basado en un Algoritmo Mejorado de Búsqueda de Gorriones para UAV Quadrotor con Incertidumbres del Sistema y Perturbaciones Externas
Autores: Song, Jia; Hu, Yunlong; Su, Jiangcheng; Zhao, Mingfei; Ai, Shaojie
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Diseño y Optimización de Control de Rechazo de Perturbaciones Activas de Orden Fraccionario Basado en un Algoritmo Mejorado de Búsqueda de Gorriones para UAV Quadrotor con Incertidumbres del Sistema y Perturbaciones Externas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Controlador genérico y robusto
Vehículo aéreo no tripulado quadrotor
FOLADRC
Ajuste de parámetros
Algoritmo de búsqueda de gorriones
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
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Este documento presenta un controlador robusto genérico que permite aplicaciones en varios sistemas de vehículos aéreos no tripulados (UAV) de quadrotor de manera efectiva, incluso frente a severas incertidumbres del sistema y perturbaciones externas desconocidas. El esquema de control de rechazo de perturbaciones activas lineales de orden fraccionario (FOLADRC) ha combinado las ventajas del PID de orden fraccionario (FOPID) con el control de rechazo de perturbaciones activas lineales (LADRC). En primer lugar, se diseña la estructura del UAV de quadrotor basado en FOLADRC. Luego, considerando la dificultad de ajuste de parámetros del FOLADRC y la demanda de precisión y rapidez del controlador, se aplica el algoritmo mejorado de búsqueda de gorriones. Finalmente, para ilustrar la robustez y efectividad del FOLADRC, se compara primero el UAV de quadrotor basado en FOLADRC con PID y LADRC. Los resultados de simulación y experimentos muestran que el método FOLADRC puede suprimir efectivamente la influencia de las incertidumbres del sistema y las perturbaciones externas, donde se ha demostrado claramente la superioridad en comparación con PID y LADRC.
Descripción
Este documento presenta un controlador robusto genérico que permite aplicaciones en varios sistemas de vehículos aéreos no tripulados (UAV) de quadrotor de manera efectiva, incluso frente a severas incertidumbres del sistema y perturbaciones externas desconocidas. El esquema de control de rechazo de perturbaciones activas lineales de orden fraccionario (FOLADRC) ha combinado las ventajas del PID de orden fraccionario (FOPID) con el control de rechazo de perturbaciones activas lineales (LADRC). En primer lugar, se diseña la estructura del UAV de quadrotor basado en FOLADRC. Luego, considerando la dificultad de ajuste de parámetros del FOLADRC y la demanda de precisión y rapidez del controlador, se aplica el algoritmo mejorado de búsqueda de gorriones. Finalmente, para ilustrar la robustez y efectividad del FOLADRC, se compara primero el UAV de quadrotor basado en FOLADRC con PID y LADRC. Los resultados de simulación y experimentos muestran que el método FOLADRC puede suprimir efectivamente la influencia de las incertidumbres del sistema y las perturbaciones externas, donde se ha demostrado claramente la superioridad en comparación con PID y LADRC.