Control en espacio de estados para un dron tipo cuadrotor
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Date
2016
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Publisher
Universidad Industrial de Santander
Abstract
El presente proyecto de grado presenta el modelado y la simulación para las dinámicas de rotación de un dron tipo cuadrotor, sometidas a estrategias de control en el espacio de estados para mantener la condición de equilibrio dinámico, en presencia de perturbaciones. Partiendo de la formulación de Newton-Euler, se deduce el modelo matemático para describir la dinámica de rotación y traslación del sistema a manera de cuerpo rígido en el espacio de movimiento, siendo referenciado con respecto a un marco inercial (fijo) y otro con ejes en el cuerpo. El modelo, originalmente no lineal, es linealizado alrededor de la condición de equilibrio permitiendo obtener desacople dinámico de variables. Estrategias de control proporcional y PID de tipo SISO fueron implementadas y analizadas empleando herramientas de simulación numérica en MATLAB, permitiendo verificar la regulación del sistema alrededor de la condición de equilibrio ante perturbaciones de fuerza aplicadas en una dirección. Posteriormente, se implementó una ley multivariada en el espacio de estados a través de realimentación de estados simple y en la forma de servosistema, para eliminar errores de estado estacionario. Todas las estrategias de control implementadas fueron verificadas en una interfaz de animación que permitió emular el comportamiento del sistema real en el espacio de movimiento. Trabajos futuros incluyen el análisis de estrategias de control sobre el modelo no lineal y la exploración de algoritmos para el control de trayectorias, así como también la verificación experimental de las prediciones de simulación obtenidas.
Description
Keywords
Control Multivariado, Control Pid, Dron Cuadrotor, Linealización, Servosistema.