Diseño de leyes de control con entradas acotadas para la estabilización de mini naves aéreas no tripuladas tipo VTOL
Date
2016-12
Authors
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Publisher
Benemérita Universidad Autónoma de Puebla
Abstract
"En este trabajo de tesis se expone el diseño de leyes de control para la estabilización en orientación y posición de mini sistemas aéreos tipo VTOL (despegue y aterrizaje vertical por sus siglas en inglés de Vertical Take-Off and Landing). A continuación, se trata con el desarrollo de leyes de control de realimentación imitando la estrategia adoptada por animales voladores para estabilizar la orientación de sistemas que están dentro del marco de los cuerpos rígidos. Los animales voladores son capaces de orientar su trayectoria sin ningún conocimiento de su orientación actual y sin ningún cálculo de su orientación, se basan en mediciones de algunos órganos sensibles: halterios, sencilas en patas y el sentido magnético, los cuales proporcionan información acerca de su velocidad angular y de la orientación de los vectores de gravedad y campo magnético. Entonces, las leyes de realimentación propuestas se calculan utilizando directamente las mediciones de los sensores inerciales, esto es el vector de observación con/sin medidas de la velocidad angular, por lo tanto, la orientación no es explícitamente requerida. Esta propuesta biomimética es muy simple, requiere poco poder computacional y es adecuada para aplicaciones embebidas en pequeñas unidades de control. Se propone una ley de control para estos sistemas, consistente en la suma de funciones de saturación y el posicionamiento dinámico de los polos lo que hace posible modificar la velocidad de convergencia de los estados del sistema y el tiempo de convergencia puede ser disminuido. Para concluir el trabajo, se proponen dos leyes de control no lineales adicionales, la primera para el movimiento rotacional y la segunda para el movimiento traslacional, con la característica de acoplar el movimiento traslacional con el movimiento de orientación (attitude) que permite la estabilización global de las aeronaves (orientación y traslación)".
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