Seguimiento de trayectorias tridimensionales de un quadrotor mediante control PVA

Silvia Estellés Martínez, María Tomás Rodríguez

Resumen

Este trabajo presenta el modelado de un quadrotor como un sistema multicuerpo llevado a cabo mediante el software Vehicle- Sim, en el que los diferentes componentes del sistema son descritos mediante una estructura paterno-filial señalando las restricciones físicas entre ellos. Los modelos estructural y aerodinámico han sido desarrollados mediante este software, ampliamente utilizado en la simulación del comportamiento dinámico de vehículos.

Sobre el modelo resultante se he desarrollado un algoritmo de control basado en la metodologia PVA con la finalidad de obtener un seguimiento de trayectoria mediante acciones de control suaves. Empleando la metodología convencional de control PVA no es posible estabilizar el vehículo en todos los rangos de posicionamiento lateral (y) y longitudinal (x). En este artículo los autores muestran como esta limitación en el diseño de una estrategia de control PVA convencional es solventada con una modificación consistente en sustituir los parámetros constantes del PVA clásico por funciones dependientes del desplazamiento.

El sistema de control es implementado para adecuarse a los requerimientos de las actuaciones y se diseña sobre la plataforma de simulación multidominio Simulink. Con la finalidad de obtener una importante mejora en la respuesta de posicionamiento, se im- plementa un generador de trayectorias continuas.

Una vez que el modelo es desarrollado y el sistema de control implementado, los autores presentan el modelo matemático y los resultados de las simulaciones realizadas. Éstas validan el empleo tanto de la metodología de control PVA aplicada, como de la alimentación de trayectorias predefinidas, no sólo para la posición, sino también para la velocidad y aceleración.


Palabras clave

quadrotor; VehicleSim; modelado multicuerpo; control trayectoria; PVA

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