DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN CONTROLADOR DE VUELO PARA UN VEHÍCULO AÉREO AUTÓNOMO NO TRIPULADO (UAV) PARROT MAMBO

En el presente trabajo de investigación se diseña y pone a prueba un sistema de control robusto de vuelo para el dron Parrot Mambo, tanto en un entorno simulado como real. Este trabajo emplea la teoría de control LQG e implementa el soporte Parrot minidrones de Simulink. En los últimos años, se ha d...

Full description

Autores:
Zaraza Espinosa, Javier Mauricio
Buitrago Galvan, Edgar Julian Farid
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2023
Institución:
Universidad Industrial de Santander
Repositorio:
Repositorio UIS
Idioma:
spa
OAI Identifier:
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Acceso en línea:
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Palabra clave:
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description En el presente trabajo de investigación se diseña y pone a prueba un sistema de control robusto de vuelo para el dron Parrot Mambo, tanto en un entorno simulado como real. Este trabajo emplea la teoría de control LQG e implementa el soporte Parrot minidrones de Simulink. En los últimos años, se ha despertado un gran interés en la investigación con sistemas aéreos no tripulados, esto se debe a su notable capacidad para maniobrar y múltiples campos de aplicación. Por esta razón, surge el reto de establecer un control confiable y preciso que garantice operaciones exitosas en las diferentes aplicaciones de los drones. El objetivo principal de este proyecto de investigación es desarrollar un sistema de control para el dron Parrot Mambo. Esto implica una serie de pasos clave, que incluyen la caracterización de los parámetros del sistema dinámico con un método mixto (experimental y Grey Box). Luego, se diseña un controlador basado en la teoría de control robusto LQG para posteriormente implementarlo y comparar el rendimiento del controlador con trayectorias cuadradas y circulares, tanto en simulaciones como en condiciones reales. De acuerdo con el análisis realizado al sistema de control robusto se concluyó que este trabajo presenta un avance con el establecimiento de un control más confiable y preciso aplicado a un dron real. Además, este trabajo investigativo restableció los parámetros fundamentales del dron Parrot Mambo.
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En los últimos años, se ha despertado un gran interés en la investigación con sistemas aéreos no tripulados, esto se debe a su notable capacidad para maniobrar y múltiples campos de aplicación. Por esta razón, surge el reto de establecer un control confiable y preciso que garantice operaciones exitosas en las diferentes aplicaciones de los drones. El objetivo principal de este proyecto de investigación es desarrollar un sistema de control para el dron Parrot Mambo. Esto implica una serie de pasos clave, que incluyen la caracterización de los parámetros del sistema dinámico con un método mixto (experimental y Grey Box). Luego, se diseña un controlador basado en la teoría de control robusto LQG para posteriormente implementarlo y comparar el rendimiento del controlador con trayectorias cuadradas y circulares, tanto en simulaciones como en condiciones reales. De acuerdo con el análisis realizado al sistema de control robusto se concluyó que este trabajo presenta un avance con el establecimiento de un control más confiable y preciso aplicado a un dron real. Además, este trabajo investigativo restableció los parámetros fundamentales del dron Parrot Mambo.PregradoIngeniero MecánicoIn this research work, a robust flight control system for the Parrot Mambo drone is designed and tested in both a simulated and real environment. This work employs LQG control theory and implements the Parrot minidrones support of Simulink. In recent years, there has been a great interest in research with unmanned aerial systems, this is due to their remarkable maneuverability and multiple fields of application. For this reason, the challenge arises to establish reliable and accurate control to ensure successful operations in the different applications of drones. The main objective of this research project is to develop a control system for the Parrot Mambo drone. This involves a series of key steps, including the characterization of the dynamic system parameters with a mixed method (experimental and Grey Box). Then, a controller based on LQG robust control theory is designed and subsequently implemented to compare the controller performance with square and circular trajectories, both in simulations and in real conditions. According to the analysis conducted on the robust control system, it was concluded that this work represents progress with the establishment of a more reliable and precise control applied to a real drone. Furthermore, this research work redefined the fundamental parameters of the Parrot Mambo drone.https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0002151906application/pdfspaUniversidad Industrial de SantanderFacultad de Ingeníerias FisicomecánicasIngeniería MecánicaEscuela de Ingeniería MecánicaCONTROL ROBUSTOLQGLQRFILTROS KALMANPIDUAVSIMULINKMATLABPARROT MAMBOROBUST CONTROLLQGLQRKALMAN FILTERSPIDUAVSIMULINKMATLABPARROT MAMBODISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN CONTROLADOR DE VUELO PARA UN VEHÍCULO AÉREO AUTÓNOMO NO TRIPULADO (UAV) PARROT MAMBODESIGN AND IMPLEMENTATION OF A FLIGHT CONTROLLER FOR AN AUTONOMOUS UNMANNED AERIAL VEHICLE (UAV) PARROT MAMBOTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregradohttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bccehttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fORIGINALNota de Proyecto.pdfNota de Proyecto.pdfapplication/pdf178994https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/1ec53e79-97d6-4d31-bccd-782d856580c0/download3a7776c85e9a9afed1abd4e341a5dad7MD51Documento.pdfDocumento.pdfapplication/pdf4856232https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/d03c73fc-0596-4e8a-8528-3d496244bdf4/download788e83a9ddcb0f954ac03b875899549eMD52Carta de autorización.pdfCarta de autorización.pdfapplication/pdf274469https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/55ac284d-880e-4429-a880-f85de410d5a6/download4b0aa6723cd02ebe660562effe1ce080MD53LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82237https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/bcb84053-f983-4a73-a94a-16e8f3350039/downloadd6298274a8378d319ac744759540b71bMD5420.500.14071/15053oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/150532023-10-30 07:59:23.371http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessembargohttps://noesis.uis.edu.coDSpace at UISnoesis@uis.edu.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