Desarrollo y control de un helicóptero de laboratorio de 2 GDL y de bajo costo

Autores/as

  • Mariana A. Chávez-Gudiño Universidad de Colima
  • Antonio Concha-Sánchez Universidad de Colima https://orcid.org/0000-0001-9005-3584
  • Fermín M. Maciel-Barboza Universidad de Colima
  • Suresh K. Gadi Universidad Autónoma de Coahuila
  • Suresh Thenozhi Universidad Autónoma de Querétaro
  • Ramón J. Betancourt Universidad de Colima

DOI:

https://doi.org/10.4995/riai.2023.18942

Palabras clave:

control en tiempo real, estimación de parámetros, software de código abierto, tecnología de bajo costo, helicóptero de 2 GDL

Resumen

Se presenta el diseño mecánico y electrónico, modelado cinemático y dinámico, programación y control de un helicóptero de 2 GDL y de bajo costo. Si bien existen plataformas comerciales de helicópteros de 2 GDL, su costo es elevado y por ende son poco accesibles. Esta situación puede evitarse mediante el uso de una plataforma basada en software de código abierto y en un sistema de adquisición de datos de bajo costo. Para este fin, en este artículo se presenta un helicóptero de 2 GDL cuyos movimientos de cabeceo y guiñada son accionados por motores de corriente directa, y son medidos por encoders ópticos. Para la interpretación, procesamiento y monitoreo de los movimientos del helicóptero se emplea una computadora con Matlab Simulink. Para la adquisición de datos de los encoders y la generación de las señales de control del helicóptero se utiliza una tarjeta Arduino Mega, la cual se comunica con Matlab-Simulink por medio del Toolbox Arduino IO de código abierto. También, se propone un procedimiento para estimar los parámetros del modelo dinámico del helicóptero, y se utilizan para diseñar controladores PI-D que estabilizan el helicóptero en la posición deseada. Se presentan las condiciones en las ganancias de los controladores que garantizan la estabilidad del sistema en lazo cerrado. Además, se verifica el desempeño de la plataforma propuesta mediante resultados experimentales, los cuales se visualizan en un vídeo.

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Biografía del autor/a

Mariana A. Chávez-Gudiño , Universidad de Colima

Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica

Antonio Concha-Sánchez, Universidad de Colima

Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica

Fermín M. Maciel-Barboza, Universidad de Colima

Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica

Suresh K. Gadi, Universidad Autónoma de Coahuila

Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica

Suresh Thenozhi, Universidad Autónoma de Querétaro

Facultad de Ingeniería

Ramón J. Betancourt, Universidad de Colima

Facultad de Ingeniería Electromecánica

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Publicado

02-05-2023

Cómo citar

Chávez-Gudiño , M. A., Concha-Sánchez, A., Maciel-Barboza, F. M., Gadi, S. K., Thenozhi, S. . y Jiménez Betancourt , R. . (2023) «Desarrollo y control de un helicóptero de laboratorio de 2 GDL y de bajo costo», Revista Iberoamericana de Automática e Informática industrial, 20(4), pp. 366–378. doi: 10.4995/riai.2023.18942.

Número

Sección

Artículos