Seguimiento de Trayectorias de un Vehículo Aéreo Tri-Rotor Utilizando un Algoritmo de Control Híbrido Robusto Basado en MRAC
Autores: Ali, Zain Anwar; Wang, Daobo; Aamir, Muhammad; Masroor, Suhaib
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2017
Acceso abierto
Artículo científico
2017
Seguimiento de Trayectorias de un Vehículo Aéreo Tri-Rotor Utilizando un Algoritmo de Control Híbrido Robusto Basado en MRAC
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Control adaptativo de referencia de modelo
Algoritmo de control híbrido
Vehículo aéreo no tripulado de tri-rotor
Derivada proporcional integral difusa
Derivada proporcional difusa
Análisis de estabilidad de Lyapunov
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
En este artículo, se presenta un novedoso algoritmo de control híbrido basado en Control Adaptativo de Referencia de Modelo (MRAC) para el seguimiento de trayectorias de un Vehículo Aéreo No Tripulado (UAV) de tri-rotor. El modelo matemático del tri-rotor se basa en la fórmula de Newton-Euler, mientras que el controlador híbrido basado en MRAC consiste en controladores Fuzzy Proporcional Integral Derivativo (F-PID) y Fuzzy Proporcional Derivativo (F-PD). El MRAC se utiliza como el controlador principal para la dinámica, mientras que los parámetros del controlador adaptativo son ajustados finamente por el controlador F-PD para el subsistema de control de altitud y el controlador F-PID para el subsistema de control de actitud del UAV. La estabilidad del sistema se asegura y se demuestra mediante el análisis de estabilidad de Lyapunov. El algoritmo de control propuesto se prueba y verifica utilizando simulaciones por computadora para el seguimiento de la trayectoria del camino deseado como entrada. La efectividad de nuestro algoritmo propuesto se compara con el F-PID y el Controlador de Lógica Difusa (FLC). Nuestro controlador propuesto presenta un error de estado estacionario mucho menor, una rápida convergencia del error en presencia de perturbaciones o ruido, y incertidumbres del modelo.
Descripción
En este artículo, se presenta un novedoso algoritmo de control híbrido basado en Control Adaptativo de Referencia de Modelo (MRAC) para el seguimiento de trayectorias de un Vehículo Aéreo No Tripulado (UAV) de tri-rotor. El modelo matemático del tri-rotor se basa en la fórmula de Newton-Euler, mientras que el controlador híbrido basado en MRAC consiste en controladores Fuzzy Proporcional Integral Derivativo (F-PID) y Fuzzy Proporcional Derivativo (F-PD). El MRAC se utiliza como el controlador principal para la dinámica, mientras que los parámetros del controlador adaptativo son ajustados finamente por el controlador F-PD para el subsistema de control de altitud y el controlador F-PID para el subsistema de control de actitud del UAV. La estabilidad del sistema se asegura y se demuestra mediante el análisis de estabilidad de Lyapunov. El algoritmo de control propuesto se prueba y verifica utilizando simulaciones por computadora para el seguimiento de la trayectoria del camino deseado como entrada. La efectividad de nuestro algoritmo propuesto se compara con el F-PID y el Controlador de Lógica Difusa (FLC). Nuestro controlador propuesto presenta un error de estado estacionario mucho menor, una rápida convergencia del error en presencia de perturbaciones o ruido, y incertidumbres del modelo.