Validación experimental del modelo matemático de un helicóptero rc en vuelo estacionario usando ardupilot

Abstract

En el siguiente documento, se presenta la validación experimental del modelo matemático del eje de guiñada de un helicóptero radiocontrolado en vuelo estacionario. Inicialmente se realiza un análisis del comportamiento dinámico del helicóptero mediante un modelo matemático teórico del eje de guiñada, esta información está compuesta por diferentes ecuaciones que fueron adquiridas de trabajos relacionados. El modelo teórico se usa como guía para el procedimiento experimental de identificación del modelo usando datos de vuelo reales, este procedimiento consiste en enviar señales de excitación (pseudoaleatorias) al helicóptero en vuelo estacionario y capturar las señales de salida (ángulo de guiñada). La adquisición de datos se realiza por medio de la tarjeta Ardupilot, la cual es un sistema de control y navegación empleado en vehículos aéreos no tripulados, esta tarjeta posee diferentes sensores (acelerómetro, giróscopo y magnetómetro) que permiten conocer la posición relativa del vehículo al cual se encuentra acoplado. Debido al comportamiento inestable del helicóptero y previendo accidentes, las pruebas experimentales se realizan en dos bancos de pruebas, el primer banco emula un grado de libertad y el segundo banco tres grados de libertad. Finalmente, con los datos de entrada y salida hallados en el procedimiento experimental y mediante el uso de la herramienta Matlab se identifica y valida el modelo para el eje de guiñada del helicóptero en vuelo estacionario.