Identificación y control de un Vehículo Aéreo no Tripulado tipo Quadcopter
In this article a dynamic model of an UAV QuadCopter is described, it is linearized around an operating point and a state feedback algorithm is applied which manages to arrive to a steady state in 100ms. A least Square MIMO identification algorithm is applied to the nonlinear model obtaining a mean...
- Autores:
-
Muñoz Gutiérrez, Pablo Andrés
Giraldo Suárez, Eduardo
Bonilla Becerra, Jhon Abraham
- Tipo de recurso:
- Fecha de publicación:
- 2016
- Institución:
- Universidad de San Buenaventura
- Repositorio:
- Repositorio USB
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:bibliotecadigital.usb.edu.co:10819/6736
- Acceso en línea:
- http://hdl.handle.net/10819/6736
- Palabra clave:
- Control
Identificación de sistemas
QuadCopter
Sistemas MIMO
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MIMO systems
Vehículos electrónicos
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- Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia
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In this article a dynamic model of an UAV QuadCopter is described, it is linearized around an operating point and a state feedback algorithm is applied which manages to arrive to a steady state in 100ms. A least Square MIMO identification algorithm is applied to the nonlinear model obtaining a mean square error of 0.2562 degrees in a 50 seconds simulation; subsequently an LQR algorithm is applied which achieves to identify and control the initial system in 3.7s The LQR algorithm is compared to a conventional PID controller obtaining as result a shorter stablishing time and better reference tracking in the LQR controller. |
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Comunidad Científica y AcadémicaMuñoz Gutiérrez, Pablo Andrés88ee81ea-a9d8-456e-88c3-5cc6a4ff5143-1Giraldo Suárez, Eduardoa3d58e82-d34b-41da-b9a2-b0aa8de0f38f-1Bonilla Becerra, Jhon Abraham9bd3edfe-0d82-46cf-a8e2-456419cd11b3-12018-12-10T13:50:53Z2018-12-10T13:50:53Z20162018-12-07In this article a dynamic model of an UAV QuadCopter is described, it is linearized around an operating point and a state feedback algorithm is applied which manages to arrive to a steady state in 100ms. A least Square MIMO identification algorithm is applied to the nonlinear model obtaining a mean square error of 0.2562 degrees in a 50 seconds simulation; subsequently an LQR algorithm is applied which achieves to identify and control the initial system in 3.7s The LQR algorithm is compared to a conventional PID controller obtaining as result a shorter stablishing time and better reference tracking in the LQR controller.En este artículo se describe el modelo dinámico de un vehículo aéreo no tripulado tipo QuadCopter, se linealiza alrededor de un punto de operación y se aplica un controlador por realimentación de estados que logra llevar el sistema a un estado estable en 100ms. Se aplica un algoritmo de identificación MIMO por mínimos cuadrados al modelo no linealizado obteniendo un error medio cuadrático de 0.2562 grados en una simulación de 50s; se aplica un controlador LQR que logra controlar e identificar el sistema inicial en un tiempo de 3.7s y se compara con un controlador PID convencional obteniendo como resultado un menor tiempo de establecimiento y mejor seguimiento de referencia en el controlador LQR.pdf6 páginasRecurso en lineaapplication/pdfMuñoz Gutiérrez, P. A., Giraldo Suárez, E., & Bonilla Becerra, J. A. (2016). Identificación y control de un Vehículo Aéreo no Tripulado tipo Quadcopter. Revista de Ingenierías USBmed, 7(1), 5–10. https://doi.org/10.21500/20275846.18012027-5846http://hdl.handle.net/10819/6736spaEditorial bonaventurianaIngenieriasMedellínhttp://dx.doi.org/10.21500/20275846.1801Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 ColombiaPor medio de este formato manifiesto mi voluntad de AUTORIZAR a la Universidad de San Buenaventura, Sede Bogotá, Seccionales Medellín, Cali y Cartagena, la difusión en texto completo de manera gratuita y por tiempo indefinido en la Biblioteca Digital Universidad de San Buenaventura, el documento académico-investigativo objeto de la presente autorización, con fines estrictamente educativos, científicos y culturales, en los términos establecidos en la Ley 23 de 1982, Ley 44 de 1993, Decisión Andina 351 de 1993, Decreto 460 de 1995 y demás normas generales sobre derechos de autor. Como autor manifiesto que el presente documento académico-investigativo es original y se realiza sin violar o usurpar derechos de autor de terceros, por lo tanto, la obra es de mi exclusiva autora y poseo la titularidad sobre la misma. La Universidad de San Buenaventura no será responsable de ninguna utilización indebida del documento por parte de terceros y será exclusivamente mi responsabilidad atender personalmente cualquier reclamación que pueda presentarse a la Universidad. Autorizo a la Biblioteca Digital de la Universidad de San Buenaventura convertir el documento al formato que el repositorio lo requiera (impreso, digital, electrónico o cualquier otro conocido o por conocer) o con fines de preservación digital. Esta autorización no implica renuncia a la facultad que tengo de publicar posteriormente la obra, en forma total o parcial, por lo cual podrá, dando aviso por escrito con no menos de un mes de antelación, solicitar que el documento deje de estar disponible para el público en la Biblioteca Digital de la Universidad de San Buenaventura, así mismo, cuando se requiera por razones legales y/o reglas del editor de una revista.http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/http://purl.org/coar/access_right/c_abf2Ingenierías USBMedUniversidad de San Buenaventura - MedellínBiblioteca Digital Universidad de San BuenaventuraControlIdentificación de sistemasQuadCopterSistemas MIMOSystem identificationMIMO systemsVehículos electrónicosIdentificación y control de un Vehículo Aéreo no Tripulado tipo QuadcopterIdentification and control of an Unmanned Aerial Vehicle QuadcopterArtículo de revistaArtículoinfo:eu-repo/semantics/articlehttp://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1PublicationLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82071https://bibliotecadigital.usb.edu.co/bitstreams/851953a6-eccd-4519-88ed-c27e575a6b3b/download0c7b7184e7583ec671a5d9e43f0939c0MD52ORIGINALIdentificacion_Control_Vehiculo_Giraldo_2016.pdfIdentificacion_Control_Vehiculo_Giraldo_2016.pdfapplication/pdf274207https://bibliotecadigital.usb.edu.co/bitstreams/23511f1f-3988-495b-8d32-a7cebac6c885/downloadf59f64d29a5eb06c34412a02ee13c27bMD51TEXTIdentificacion_Control_Vehiculo_Giraldo_2016.pdf.txtIdentificacion_Control_Vehiculo_Giraldo_2016.pdf.txtExtracted texttext/plain23352https://bibliotecadigital.usb.edu.co/bitstreams/86147b87-2a9c-4fb8-98f9-9c8dc138a4fd/download82601c10fac1f492ea3d7b420d52b4bdMD53THUMBNAILIdentificacion_Control_Vehiculo_Giraldo_2016.pdf.jpgIdentificacion_Control_Vehiculo_Giraldo_2016.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg17604https://bibliotecadigital.usb.edu.co/bitstreams/5e883894-4894-43fe-ab44-023a0489ac66/download37a739ea8a35895ed4cd050408e3a5e0MD5410819/6736oai:bibliotecadigital.usb.edu.co:10819/67362023-04-12 16:34:17.344http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/https://bibliotecadigital.usb.edu.coRepositorio Institucional Universidad de San Buenaventura Colombiabdigital@metabiblioteca.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 |