Vehículo aéreo no tripulado para vigilancia y monitorización de incendios.

Madridano, Ángel; Campos, Sérgio; Al-Kaff, Abdulla; García, Fernando; Martín, David; Escalera, and Arturo de la de la

doi:10.4995/riai.2020.11806

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“…Nowadays, there is a growing interest in using unmanned aerial vehicles (UAVs) to support tasks in different areas, such as military, security, agriculture, entertainment, topography, electrical networks, rescue, etc [18], [12], [14]. In the case of agricultural spray applications, UAVs need to operate at considerable flight altitude in order to avoid damage of farmlands due to wind currents generated by their propellers [19].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Robust Control of an Rotary-wing UAV with Suspended Load

Enriquez,

Galarza,

Cutipa

et al. 2023

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There is a growing interest in unmanned aerial vehicles, which can be used to transport loads in emergency situations or to access difficult geography. In certain scenarios, the carried load is connected using nonrigid links attached to the vehicle’s center of gravity, creating a suspended configuration. An unmanned aerial vehicle with a suspended load is a complex system that needs to keep desired levels of performance and stability, despite the disturbances generated by the load oscillations and coupled dynamics. In this work, we design the robust control for an unmanned aerial vehicle with suspended load based in the H∞ norm and the loop shaping approach. The proposed controller is tuned to find the best robustness in terms of performance and stability, even in adverse scenarios with the presence of sensor noise, environmental disturbances and parameter uncertainties. The simulation results show the robust controller keeps good tracking, better disturbance rejections, and it is a straightforward alternative to be considered for complex systems.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Robust Control of an Rotary-wing UAV with Suspended Load

Enriquez,

Galarza,

Cutipa

et al. 2023

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“…En los últimos años, la popularidad de los vehículos aéreos no tripulados (UAV) de tipo multirotor ha aumentado debido a su facilidad de uso, y sus capacidades para mantener una posición fija y realizar despegues y aterrizajes verticales (Madridano et al, 2020;Shakhatreh et al, 2019). Desde los primeros dispositivos creados en la primera década del siglo XXI hasta la actualidad, ha habido un desarrollo significativo en las capacidades de vuelo de este tipo de aeronaves (Bigazzi, L., et al 2021), además de una reducción significativa en los costes (Lim et al, 2012;Ebeid et al, 2018).…”

Section: Introductionunclassified

Plataforma giroscópica mejorada para la práctica docente en Ingeniería de control

Nájera,

Zambrano,

Rico

et al. 2023

XLIV Jornadas De Automática: Libro De Actas: Universidad De Zaragoza, Escuela De Ingeniería Y Arquitectura, 6, 7 Y 8 De Septiem

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Los vehículos aéreos no tripulados (UAV) han tenido una importante evolución en todos los sectores. Para el correcto desarrollo de sus capacidades ha sido necesario su adecuado modelado, desarrollo de sistemas de control, implementación de los mismos y evaluaciones en campo. Este último punto es complejo desde el punto de vista docente, ya que las pruebas en exterior son impracticables. Para ello se han desarrollado plataformas que facilitan los experimentos de modelado y evaluación de las capacidades del UAV. Un trabajo reciente recoge el desarrollo de una plataforma giroscópica para el control de actitud y orientación de UAVs, que integra tanto elementos mecánicos y de comunicación, como un sistema software para la carga y prueba de controladores en el UAV. Dicha plataforma ha sido utilizada para diversos propósitos, como concursos educativos de Ingeniería de Control por sus prestaciones y facilidad de uso (compatibilidad con Simulink). Sin embargo, a pesar de la facilidad y la versatilidad que aporta, ha presentado algunas carencias a lo largo de su uso; rozamientos asimétricos, centro de gravedad desplazado, controladora de vuelo con capacidad de cómputo limitada, capa baja de control sin supervisión, y motores con capacidad limitada, entre otros. Este trabajo presenta las mejoras realizadas sobre dicha plataforma para la corrección de estas carencias, mediante el diseño de una nueva estructura de UAV, el empleo de un nuevo diseño de controladora de vuelo y la introducción de nuevos sistemas de propulsión.

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“…Su potencial aplicación en innumerables campos ha propiciado su uso generalizado y nuevos desafíos (Shakhatreh et al, 2019). Asimismo, la madurez tecnológica del sector ha permitido que, a un moderado coste, sea posible configurar ad hoc un equipo UAV (Madridano et al, 2020;Kangunde et al, 2021;Bigazzi et al, 2021), lo que ha favorecido su uso en actividades formativas y de investigación. Desde un punto de vista científico-técnico, los UAVs son sistemas multidisciplinares de especial interés en ingeniería y, específicamente, para la práctica de la Ingeniería de Control (Khan et al, 2017;González-Vargas et al, 2019).…”

Section: Introductionunclassified

Benchmark de control de la orientación de un multirrotor en una estructura de rotación con tres grados de libertad

Rico-Azagra

Gil-Martínez

Rico

et al. 2021

Rev. iberoam. autom. inform. ind.

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Un cuatrirrotor con todo el equipamiento de vuelo se encuentra fijado a una estructura que permite la rotación en el espacio sin desplazamiento. Además, un conjunto de herramientas software desarrolladas con MATLAB-Simulink® ejecutan la programación de su controladora y gestionan la transmisión en tiempo real de consignas y estados del vuelo pilotado remotamente. Para este banco de pruebas se ofrece un simulador que reproduce fielmente el comportamiento del sistema real con el fin de plantear un benchmark de Ingeniería de Control. El problema propuesto es controlar la orientación del mutirrotor definida por los ángulos de Euler. Para ello, deben generarse las tres acciones de control que atacan al sistema de propulsión, considerando las velocidades y ángulos que estima el sistema de navegacion y las consignas angulares. Para lograr un mayor realismo, en las pruebas de comportamiento se pueden modificar la tensión de alimentación, que simula el nivel de carga de la batería, y una acción de control que emula el control de la altura, lo que da lugar a diferentes puntos de operación. El simulador permite configurar experimentos en lazo abierto o cerrado, para tareas de identificación o para analizar el comportamiento de los controladores en diferentes puntos de operación y ante diferentes entradas. El objetivo final es incorporar una ley de control que mejore el comportamiento dado como referencia para cierto experimento. Tras una simulación, una función de evaluación cuantifica las diferencias en el error de seguimiento y en la acción de control entre el control actual y el de referencia para cada grado de libertad. El principal desafío es optimizar el reducido ancho de banda disponible para controlar un sistema dinámico complejo.

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Vehículo aéreo no tripulado para vigilancia y monitorización de incendios.

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