DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DEL SISTEMA DE CONTROL PARA LA ESTABILIZACIÓN DEL HELICÓPTERO AEROMODELO BELT CP V2.
Enviado por burton2 • 12 de Agosto de 2015 • Informe • 2.696 Palabras (11 Páginas) • 162 Visitas
DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DEL SISTEMA DE CONTROL PARA LA ESTABILIZACIÓN DEL HELICÓPTERO AEROMODELO BELT CP V2.
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Anteproyecto de tesis para optar al título de ingeniero en electrónica
SAMITH SNEIDER OÑATE MANZANO
ALEXANDER GOMEZ MOLINA
Director
Ing. Pablo Eduardo Caicedo Rodríguez. Mgr
CORPORACION UNIVERSITARIA AUTONOMA DEL CAUCA
FACULTAD DE INGENIERIAS
PROGRAMA DE INGENIERIA ELECTRONICA
ROBOTICA Y CONTROL
OCTUBRE 2012
TABLA DE CONTENIDO
- Planteamiento del problema
- Estado del arte
- Hipótesis de solución
- Justificación
- Objetivo general
- Objetivos específicos
- Metodología, Actividades y Cronograma
- Metodología
- Cronograma
- Recursos y presupuesto
- Financiación
- Condiciones de entrega
- Referencias Bibliográficas
- Planteamiento del problema
La implementación de vehículos aéreos no tripulados (UAVs) han sido durante las últimas décadas tema de investigación y profundo interés, ya que permiten ser destinados hacia labores para las cuales el ser humano corre riesgos o se le dificulta ejecutarlas manualmente como lo son reconocimiento, observación y vigilancia en entornos cotidianos y drásticos como conflictos bélicos, incendios, catástrofes [3], [21],[22],[25],[33]. Dentro de los UAVs, se tienen tanto de ala fija como de ala rotatoria, siendo estos últimos los más utilizados para las tareas descritas previamente, esto por su estructura y dinámica de vuelo, debido a lo anterior surgen distintos temas de investigación destinados a crear y/o mejorar sistemas para el mejor funcionamiento del helicóptero dentro de los cuales resalta el interés hacia una mejor estabilidad en vuelo de dicha aeronave [7],[20],[9],[11],[12],[24]
¿Es posible emplear métodos matemáticos y de control para lograr una eficiente estabilidad en vuelo de una aeronave no tripulada tipo helicóptero?
- Hipótesis de solución
La solución propuesta es obtener un controlador para la estabilidad de la aeronave a partir de la búsqueda de un modelo matemático aproximado y su implementación en el software Matlab-Simulink, para posteriormente ajustar los parámetros desconocidos y aplicar técnicas de control por realimentación de estados.
Un controlador basado… mejororara le eficiencia…
- Justificación
El helicopetro posee una gran maniobrabilidad en vuelo, permitiéndole operar en entornos reducidos
El costo de este tipo de aeronaves en muy reducido en comparación a vehículos aeroeos tripulados que prestan servicios similares a los que podría prestar un UAV.
Porque, que es lo importante, para que sirve,(porqure es imp. A la investigacion)
- Estado actual del conocimiento
- Contexto general.
Dentro de los vehículos Aéreos No Tripulados (UAVS) de ala rotativa se encuentra el helicóptero, el cual es una aeronave capaz de realizar distintas maniobras en vuelo y debido a su dinámica, le es permitido mantenerse en vuelo estacionario y operar en entornos reducidos.[33]
Distintas técnicas de control son aplicables a los helicópteros tipo UAV, como control predictivo, control lineal, control robusto, algoritmos de aprendizaje, lógica borrosa, redes neuronales, algoritmos genéticos, leyes adaptativas, métodos de Lyapunov, entre otras. [34], [33]
- Trabajos relacionados
…….
- Modelo matemático del helicóptero aeromodelo:
En su mayoría los trabajos relacionados con el modelo dinámico del Helicóptero tipo UAV están fundamentados en la dinámica de un cuerpo rígido [9],[16],[6],[30] aunque distintos autores incluyen la dinámica de cada componente individual para el modelo final del sistema[2]
En el año 1991, en la escuela de ingeniería eléctrica de la universidad de Pardue, establecen el modelo dinámico en vuelo estacionario o hovering para un helicóptero RC no tripulado.[19]
En el año 2000 Kim y Tilbury [8], realizan un modelo matemático del helicóptero con su aporte principal en la interacción de la dinámica de barras estabilizadoras y las palas del rotor principal.
Bramwell [23] en el año 2001 presenta un método para el modelo matemático completo del helicóptero, este modelo es posible implementarlo para aeronaves con tamaños diferentes, su principal desventaja es la no inclusión de la dinámica de barras estabilizadoras.
En el año 2001, se propone un modelo matemático para un helicóptero a escala RC, empleado para transportar carga. El sistema es considerado como un cuerpo rígido.[6]
En el año 2003 Kim y Tilbury [3] crean un modelo para el helicóptero a escala, generando más énfasis en la dinámica de barras estabilizadoras y su importancia en la estabilidad de la aeronave.
En el año 2003 se crea un modelo matemático para el helicóptero Vario X-Treme, donde se incluye ecuaciones de cuerpo rígido, palas del rotor principal y la dinámica de barras estabilizadoras.[9]
En el año 2005 el Departamento de ingeniería Aeroespacial de la universidad de Kansas, presentó el modelo matemático para la aeronave Raptor 50 V2, donde el principal aporte es la relevancia al acoplamiento aerodinámico y de inercia entre la dinámica longitudinal y lateral del helicóptero.[24]
En el año 2011 se propone el modelado de aeronaves no tripuladas mediante el uso de la herramienta software Matlab-Simulink.[20]
En conclusión?
- Sistemas de control o controladores propuestos:
Diferentes clases de controladores son propuestos para ser aplicados a las aeronaves no tripuladas de despegue vertical tipo Helicoptero:
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