Implementación de un control con restricciones para el helicóptero de dos grados de libertad de QUANSER®
El presente proyecto diseña y prueba distintas leyes de control para el helicóptero de dos grados de libertad de Quanser® con el fin de incluir apropiadamente las restricciones de la planta en la solución. Para resolver este problema, se obtiene en primer lugar el modelo de la planta. Posteriormente...
- Autores:
-
Montes Teherán, Fabián Alfonso
Villarreal Grajales, Jessica Liliana
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2017
- Institución:
- Pontificia Universidad Javeriana
- Repositorio:
- Repositorio Universidad Javeriana
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repository.javeriana.edu.co:10554/38689
- Acceso en línea:
- http://hdl.handle.net/10554/38689
- Palabra clave:
- Control
Predictivo
Restricciones
Helicóptero
Control
Predictive
Constraints
Helicopter
Ingeniería electrónica - Tesis y disertaciones académicas
Helicópteros
Reguladores secuenciales programables
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- openAccess
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- Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional
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El presente proyecto diseña y prueba distintas leyes de control para el helicóptero de dos grados de libertad de Quanser® con el fin de incluir apropiadamente las restricciones de la planta en la solución. Para resolver este problema, se obtiene en primer lugar el modelo de la planta. Posteriormente, una serie de leyes de control son diseñadas y probadas tales como un control PID, realimentación de estados y control MPC. Finalmente, se verifica que se satisfagan los requerimientos de funcionamiento y la ley de control seleccionada. Para el diseño de la ley de control, se deben incluir las restricciones mecánicas y eléctricas del helicóptero 2DOF en la solución de la ley de control. Adicionalmente, en malla cerrada se deben satisfacer los siguientes requerimientos de funcionamiento: el tiempo de establecimiento debe ser menor a 10 segundos, el sobre pico menor o igual a 30% para una señal de entrada de un tren de pulsos con una amplitud máxima de 20° para pitch y 100° para yaw. El voltaje máximo permitido para el motor frontal es de ±24V y ±15V para el motor trasero. Así mismo, el ángulo del eje de pitch se encuentra restringido entre -40,5° y 40,5°. |
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Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacionalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessDe acuerdo con la naturaleza del uso concedido, la presente licencia parcial se otorga a título gratuito por el máximo tiempo legal colombiano, con el propósito de que en dicho lapso mi (nuestra) obra sea explotada en las condiciones aquí estipuladas y para los fines indicados, respetando siempre la titularidad de los derechos patrimoniales y morales correspondientes, de acuerdo con los usos honrados, de manera proporcional y justificada a la finalidad perseguida, sin ánimo de lucro ni de comercialización. De manera complementaria, garantizo (garantizamos) en mi (nuestra) calidad de estudiante (s) y por ende autor (es) exclusivo (s), que la Tesis o Trabajo de Grado en cuestión, es producto de mi (nuestra) plena autoría, de mi (nuestro) esfuerzo personal intelectual, como consecuencia de mi (nuestra) creación original particular y, por tanto, soy (somos) el (los) único (s) titular (es) de la misma. Además, aseguro (aseguramos) que no contiene citas, ni transcripciones de otras obras protegidas, por fuera de los límites autorizados por la ley, según los usos honrados, y en proporción a los fines previstos; ni tampoco contempla declaraciones difamatorias contra terceros; respetando el derecho a la imagen, intimidad, buen nombre y demás derechos constitucionales. Adicionalmente, manifiesto (manifestamos) que no se incluyeron expresiones contrarias al orden público ni a las buenas costumbres. En consecuencia, la responsabilidad directa en la elaboración, presentación, investigación y, en general, contenidos de la Tesis o Trabajo de Grado es de mí (nuestro) competencia exclusiva, eximiendo de toda responsabilidad a la Pontifica Universidad Javeriana por tales aspectos. Sin perjuicio de los usos y atribuciones otorgadas en virtud de este documento, continuaré (continuaremos) conservando los correspondientes derechos patrimoniales sin modificación o restricción alguna, puesto que, de acuerdo con la legislación colombiana aplicable, el presente es un acuerdo jurídico que en ningún caso conlleva la enajenación de los derechos patrimoniales derivados del régimen del Derecho de Autor. De conformidad con lo establecido en el artículo 30 de la Ley 23 de 1982 y el artículo 11 de la Decisión Andina 351 de 1993, “Los derechos morales sobre el trabajo son propiedad de los autores”, los cuales son irrenunciables, imprescriptibles, inembargables e inalienables. En consecuencia, la Pontificia Universidad Javeriana está en la obligación de RESPETARLOS Y HACERLOS RESPETAR, para lo cual tomará las medidas correspondientes para garantizar su observancia.http://purl.org/coar/access_right/c_abf2Manrique Espindola, Dolly TatianaMontes Teherán, Fabián AlfonsoVillarreal Grajales, Jessica Liliana2018-11-16T16:14:28Z2020-04-16T16:37:57Z2018-11-16T16:14:28Z2020-04-16T16:37:57Z2017http://hdl.handle.net/10554/38689instname:Pontificia Universidad Javerianareponame:Repositorio Institucional - Pontificia Universidad Javerianarepourl:https://repository.javeriana.edu.coEl presente proyecto diseña y prueba distintas leyes de control para el helicóptero de dos grados de libertad de Quanser® con el fin de incluir apropiadamente las restricciones de la planta en la solución. Para resolver este problema, se obtiene en primer lugar el modelo de la planta. Posteriormente, una serie de leyes de control son diseñadas y probadas tales como un control PID, realimentación de estados y control MPC. Finalmente, se verifica que se satisfagan los requerimientos de funcionamiento y la ley de control seleccionada. Para el diseño de la ley de control, se deben incluir las restricciones mecánicas y eléctricas del helicóptero 2DOF en la solución de la ley de control. Adicionalmente, en malla cerrada se deben satisfacer los siguientes requerimientos de funcionamiento: el tiempo de establecimiento debe ser menor a 10 segundos, el sobre pico menor o igual a 30% para una señal de entrada de un tren de pulsos con una amplitud máxima de 20° para pitch y 100° para yaw. El voltaje máximo permitido para el motor frontal es de ±24V y ±15V para el motor trasero. Así mismo, el ángulo del eje de pitch se encuentra restringido entre -40,5° y 40,5°.The present project designs and tests different control laws for the 2DOF helicopter of Quanser® in order to include properly the plant constraints in the solution. To solve this problem, the model of the plant is first obtained. Following, several control laws are designed and tested such as a PID control, a state feedback control, and MPC control. Finally, the satisfaction of performance requirements is verified and the proper control law is chosen. For the design of the control law the mechanical and electrical constraints of the helicopter 2DOF of Quanser® must be included in the solution of the control law. In addition, the closed loop response must satisfy the following performance requirements: the settling time is required to be not bigger than 10 seconds, the overshoot lower or equal to the 30% for a pulse train input signal with a maximum amplitude of 20 degrees for pitch and 100 degrees for yaw. The maximum allowed voltage for the frontal motor is ±24V, and ±15V for the backwards motor. Additionally, the pitch angle is restricted between -40,5° and 40,5°.Ingeniero (a) ElectrónicoPregradoPDFapplication/pdfspaPontificia Universidad JaverianaIngeniería ElectrónicaFacultad de IngenieríaControlPredictivoRestriccionesHelicópteroControlPredictiveConstraintsHelicopterIngeniería electrónica - Tesis y disertaciones académicasHelicópterosReguladores secuenciales programablesImplementación de un control con restricciones para el helicóptero de dos grados de libertad de QUANSER®Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisLICENSElicense.txttext/plain2603http://repository.javeriana.edu.co/bitstream/10554/38689/1/license.txt2070d280cc89439d983d9eee1b17df53MD51open accessORIGINALFabián Montes, Jessica Villarreal.pdfDocumentoapplication/pdf4670856http://repository.javeriana.edu.co/bitstream/10554/38689/2/Fabi%c3%a1n%20Montes%2c%20Jessica%20Villarreal.pdfbb70326af86c4f88aad7bcf1c54ee007MD52open accessFabián Montes, Jessica Villarreal_Cartas.pdfCartasapplication/pdf3352541http://repository.javeriana.edu.co/bitstream/10554/38689/3/Fabi%c3%a1n%20Montes%2c%20Jessica%20Villarreal_Cartas.pdfdc79bc01b0e93bfb15890b260e658396MD53metadata only accessMATLAB.rarAnexosapplication/rar164730http://repository.javeriana.edu.co/bitstream/10554/38689/4/MATLAB.rar8c9440f62b7a6c608bc8a495603e639fMD54open accessTHUMBNAILFabián Montes, Jessica Villarreal.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg3083http://repository.javeriana.edu.co/bitstream/10554/38689/5/Fabi%c3%a1n%20Montes%2c%20Jessica%20Villarreal.pdf.jpg1e65aa273585719e8522a73266d22e9aMD55open accessFabián Montes, Jessica Villarreal_Cartas.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg6543http://repository.javeriana.edu.co/bitstream/10554/38689/6/Fabi%c3%a1n%20Montes%2c%20Jessica%20Villarreal_Cartas.pdf.jpg61067bb8528df80e590e0de2b444619aMD56open access10554/38689oai:repository.javeriana.edu.co:10554/386892022-05-03 13:32:54.232Repositorio Institucional - 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