analisis sistema de control cuadricoptero
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7/25/2019 Analisis sistema de control cuadricoptero
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Universidad Tecnolgica Nacional
Facultad Regional Buenos Aires
Ingeniera en Sistemas de
Informacin
Sistema de control de un cuadricptero
Teora de Control
Profesor: Omar Civale
Curso: !"## $ # CUAT% &"#'
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Camila .arca Santill5n #!6%36"$7 camigarciasantillan48otmail%com
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Sistema de control de un cuadricptero
Introduccin
*l siguiente traa;o de investigacin consiste en el an5lisis< desarrollo 2com=rensin del sistema de control de un cuadric=tero% *n el mismo< nos
detendremos a descriir el mismo< identi>car sus distintos com=onentesgura muestra el giro Roll en el esDuema delcuadric=tero%
)' Pitc#
*l Pitc8 es mu2 similar al Roll 2 es =ro=orcionado =or el incremento @o
decremento en la velocidad de la 8?lice trasera 2 =or el decremento @o
incremento en la delantera% *n este caso< se genera un momento con
res=ecto al e;e +B Due de nuevo 8ace girar el cuadric=tero% ,a >gura
muestra el giro de Pitc8 en el esDuema%
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*' +a%
*l +aH es creado =or el incremento @o decremento de las velocidades de
las 8?lices delantera 2 trasera 2 =or el decremento @o incremento de las
velocidades en las 8?lices laterales% *sto crea un momento con res=ecto al
e;e KB Due 8ace al cuadric=tero rotar%
*l movimiento de +aH es generado gracias al 8ec8o de Due las 8?lices
laterales giran en sentido 8orario< mientras Due la delantera 2 la trasera lo
8acen en anti 8orario% -e este modo< cuando el momento del con;unto est5
deseDuilirado< el 8elic=tero gira en torno a KB% ,a >gura muestra un
esDuema con el movimiento de +aH%
Descripcin del actuador
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Se =uede identi>car a los servomotores como los actuadores< los cuales
mediante el camio de su =osicin modi>can las su=er>cies de control del
UA%
*l servomotor es un motor el?ctrico Due consta con la ca=acidad de ser
controlado< tanto en velocidad como en =osicin% *s un dis=ositivo =eDueo
Due tiene un e;e de rendimiento controlado% *ste =uede ser llevado a
=osiciones angulares es=ec>cas al enviar una seal codi>cada%
*l motor del servo tiene algunos circuitos de control 2 un =otencimetro
@una resistencia variale Due es conectada al e;e central del servomotor%
*ste =otencimetro =ermite a la circuitera de control< su=ervisar el 5ngulo
actual del servo motor% Si el e;e est5 en el 5ngulo correcto< entonces el motor
est5 a=agado% Si el circuito c8eDuea Due el 5ngulo no es el correcto< el motor
girar5 en la direccin adecuada 8asta llegar al 5ngulo correcto% *l e;e del
servo es ca=a1 de llegar alrededor de los #7" grados% Normalmente< en
algunos llega a los " grados< =ero vara segGn el faricante% Un servo
normal se usa =ara controlar un movimiento angular de entre " 2 #7"%
,a cantidad de volta;e a=licado al motor es =ro=orcional a la distancia Due
?ste necesita via;ar% As< si el e;e necesita regresar una distancia grande< el
motor regresar5 a toda velocidad% Si este necesita regresar slo una=eDuea cantidad< el motor correr5 a una velocidad m5s lenta%
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Diagrama de blo,ues
Como =uede a=reciarse es un sistema con arDuitectura deretroalimentacin donde Mi es el 5ngulo deseado de Roll< Pitc8 +aH< 2 Mo
es el 5ngulo Due el Due el ve8culo forma res=ecto del sentido en el Due se
dirige el mismo en cada instante%
Como se ve en el diagrama< la realimentacin Due se utili1a en el sistema
es la realimentacin negativa 2a Due se trata de un sistema de control 2
a=licar sistem5ticamente la realimentacin =ositiva alaara con el sistema
2a Due acentGa el desvo en cada ciclo%
Anlisis sobre la estabilidad del sistema
*l *rror en estado estale es la diferencia entre la seal de salida 2 la seal
de entrada% *ste ti=o de error =ermanece en el sistema luego de 8aer
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su=erado el transitorio% Por lo tanto< antes Due nada< deemos de>nir lo Due
se considera como estado estale =ara este sistema< es decir el cero relativo
del sistema% *l estado estale =ara los cuadrico=tero se da cuando esta recto
sore su e;e 2 teniendo en cuenta Due ante una entrada el U) vuelve al
cero relativo Due se de>ni concluimos Due se trata de un sistema del ti=o
estale%
Anlisis de perturbaciones
Como todo sistema< el Due elegimos =ara anali1ar se encuentra su;eto
=osiles =erturaciones Due alteran el com=ortamiento del mismonali1acin de su vida Gtil%
Por otro lado< =ara las =erturaciones egenas< nosotros 8emos
considerado Due la inOuencia del viento =uede darse en el conteto del uso
del sistema 2 constitu2en =arte del con;unto de las =erturaciones egenas
del mismo%
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*n el diagrama de loDues anterior =odemos oservar cmo se introducen
las =erturaciones identi>cadas en el conteto del sistema% ,as mismas
tienen car5cter aditivo en el sistema%
*l sistema en cuestin al ser de la1o cerrado< cuenta con la venta;a de tener
una ma2or ada=tailidad a las =erturaciones eternas o variaciones
internas Due =uedan llegar a =roducirse% Por lo contrario< un sistema de la1oaierto< res=ondera a una =erturacin contrariamente< 2a Due no se =odra
asegurar la estailidad del sistema ante la =resencia de una =erturacin%
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Conclusin
)ediante el desarrollo del traa;o de investigacin< 8emos =odido a=licar
los distintos conocimientos adDuiridos en la materia Teora de Control de
manera =r5ctica 2 e>ciente con el >n de tener una me;or com=rensin de los
temas vistos%
.racias al =rofundo an5lisis Due 8emos reali1ado< en el cual nos detuvimos
en las diferentes =artes intervinientes en el sistema elegido< es =osile
tomar conocimiento de los =rinci=ios de funcionamiento del sistema 2 de
cmo =oco a =oco esta tecnologa ir5 ingresando en nuestras vidas =ara
me;orar la calidad de la misma%
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-ibliogra./a
$ -iseo< Construccin< Instrumentacin 2 Control de un e8culo A?reo
No Tri=ulado @UAQ $ *scamilla NGe1 Rafael
$ -iseo 2 Construccin de un uadco=terQ $ Sergio )o2ano -a1$ -esarrollo de un cuadric=tero o=erado =or R(SQ $ Iv5n )on1n
Catal5n$ )odelado + Control -e Un Cuadrico=teroQ $ Sevilla Fernande1< ,uis$ -iseo -e Un Sistema -e Control Para Un Cuadric=teroQ $ /uan
Carmona Fern5nde1$ Control Autnomo de Cuadrico=teros =ara Seguimiento de
Tra2ectorias $ ilert .% Aguilar