Zona Singular en la Linealización de Retroalimentación de Yaw-Posición de Cuadricópteros
Autores: Shen, Zhe; Tsuchiya, Takeshi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Zona Singular en la Linealización de Retroalimentación de Yaw-Posición de Cuadricópteros
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Linealización
Quadrotor
Matriz de desacoplamiento
Singularidad
Diseño de controladores
Simulación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Los controladores basados en la linealización por retroalimentación se explotan ampliamente para estabilizar un rotor inclinado (ocho o doce entradas); cada grado de libertad (seis grados de libertad en total) se manipula individualmente para seguir la trayectoria deseada, ya que no se introduce ninguna matriz de desacoplamiento singular al aplicar este método. El cuadricóptero convencional (cuatro entradas), por otro lado, es un sistema MIMO subactuado que puede seguir directamente cuatro grados de libertad independientes como máximo. Las selecciones comunes de estas salidas pueden ser la posición de guiñada y la actitud-altitud. Se informa que no se encuentra singularidad en la matriz de desacoplamiento al aplicar la linealización por retroalimentación en el problema de seguimiento de la posición de guiñada. Sin embargo, en esta investigación, argumentamos la existencia de la zona singular ignorada dentro del rango de interés, que puede causar fallos en el diseño del controlador. Este artículo visualiza esta área no invertible y detalla el proceso de deducción por primera vez. Se discute más adelante un intento (controlador de conmutación) para evitar el problema singular, con la verificación mediante simulación en Simulink y MATLAB. Todos los resultados se esbozan en el diagrama de rollo-inclinación.
Descripción
Los controladores basados en la linealización por retroalimentación se explotan ampliamente para estabilizar un rotor inclinado (ocho o doce entradas); cada grado de libertad (seis grados de libertad en total) se manipula individualmente para seguir la trayectoria deseada, ya que no se introduce ninguna matriz de desacoplamiento singular al aplicar este método. El cuadricóptero convencional (cuatro entradas), por otro lado, es un sistema MIMO subactuado que puede seguir directamente cuatro grados de libertad independientes como máximo. Las selecciones comunes de estas salidas pueden ser la posición de guiñada y la actitud-altitud. Se informa que no se encuentra singularidad en la matriz de desacoplamiento al aplicar la linealización por retroalimentación en el problema de seguimiento de la posición de guiñada. Sin embargo, en esta investigación, argumentamos la existencia de la zona singular ignorada dentro del rango de interés, que puede causar fallos en el diseño del controlador. Este artículo visualiza esta área no invertible y detalla el proceso de deducción por primera vez. Se discute más adelante un intento (controlador de conmutación) para evitar el problema singular, con la verificación mediante simulación en Simulink y MATLAB. Todos los resultados se esbozan en el diagrama de rollo-inclinación.