CONTROL DE ALTITUD DE UN CUADRICÓPTERO UTILIZANDO …
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CONTROL DE ALTITUD DE UN CUADRICÓPTERO UTILIZANDO LÓGICA DIFUSA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE CIUDAD JUÁREZ Instituto de Ingeniería y Tecnología Denisse Daniela Segovia Hernández • Ivan Alberto Mendoza Encinas [email protected] [email protected] Asesor: Javitt Higmar Nahitt Padilla Franco • Co-Asesor Jorge Arturo Pérez Venzor Métodos Para llevar a cabo la creación del prototipo se debieron llevar a cabo las siguientes activida- des: Sistema de comunicación Bluetooth punto a punto. Circuito de sensado y adquisición de datos. Circuito Adaptador de Mando RC. Programa de lógica difusa para el control de altitud. Introducción Los vehículos aéreos no tripulados han tomado notoriedad debido a los múltiples usos que pue- den tener. Esto no hubiera sido posible sin los avances en los sistemas de control y a la miniaturi- zación de los componentes electrónicos. Es de gran importancia encontrar nuevos métodos para seguir mejorando en ellos el control autónomo, haciendo sistemas funcionales que cumplan su objetivo de una manera eficaz y den una alternativa para los métodos de control actuales. Objetivo General Incorporar a un cuadricóptero elementos que le permitan controlar la altitud, utilizando toma de datos de sensores e interpretándolos mediante una aplicación, la cual hará uso de lógica difusa pa- ra la toma de decisiones. Funcionamiento INICIO El sistema de con- trol recibe el dato de la altud El sistema de con- trol determina la acción de compen- sación por medio de un algoritmo de lógica difusa. El sistema toma accio- nes sobre lo determina- do y modifica la poten- cia de los motores El sistema de adqui- sición mide la al- tud y envía el dato de manera inalám- brica al sistema de control FIN
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CONTROL DE ALTITUD DE UN CUADRICÓPTERO UTILIZANDO LÓGICA DIFUSA
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE CIUDAD JUÁREZ
Instituto de Ingeniería y Tecnología
Denisse Daniela Segovia Hernández • Ivan Alberto Mendoza Encinas
[email protected] [email protected]
Asesor: Javitt Higmar Nahitt Padilla Franco • Co-Asesor Jorge Arturo Pérez Venzor
Métodos
Para llevar a cabo la creación del prototipo se
debieron llevar a cabo las siguientes activida-
des:
Sistema de comunicación Bluetooth punto a punto.
Circuito de sensado y adquisición de datos.
Circuito Adaptador de Mando RC.
Programa de lógica difusa para el control de altitud.
Introducción
Los vehículos aéreos no tripulados han tomado notoriedad debido a los múltiples usos que pue-den tener. Esto no hubiera sido posible sin los avances en los sistemas de control y a la miniaturi-zación de los componentes electrónicos. Es de gran importancia encontrar nuevos métodos para seguir mejorando en ellos el control autónomo, haciendo sistemas funcionales que cumplan su objetivo de una manera eficaz y den una alternativa para los métodos de control actuales.
Objetivo General
Incorporar a un cuadricóptero elementos que le permitan controlar la altitud, utilizando toma de datos de sensores e interpretándolos mediante una aplicación, la cual hará uso de lógica difusa pa-ra la toma de decisiones.
Funcionamiento
INICIO
El sistema de con-
trol recibe el dato
de la altitud
El sistema de con-
trol determina la
acción de compen-
sación por medio
de un algoritmo de
lógica difusa.
El sistema toma accio-
nes sobre lo determina-
do y modifica la poten-
cia de los motores
El sistema de adqui-
sición mide la alti-
tud y envía el dato
de manera inalám-
brica al sistema de
control
FIN
Conclusiones.
Sin duda la terminación de este proyecto demuestra que es posible encontrar maneras de llevar a cabo control
inteligente, de forma sencilla y eficaz, en cuadricópteros de bajo costo que no cuentan con características para
el control de los mismos. Esto significa que pueden agregárseles distintas funcionalidades que servirán para
seguir impulsando el desarrollo tecnológico en el campo de control, mostrando también que la lógica difusa
puede ser una buena alternativa a los métodos de control tradicionales en estos vehículos.
Referencias.
[1] Jamshidi, M., Vadiee, N. and Ross, T. “Fuzzy logic and control: software and hardware applications”, Englewood Cliffs,
N.J.: Prentice Hall, 1993, p.339.
[2] S. Sheikhpour, and S. B. Shouraki. “A model-based fuzzy controller using the parallel distributed compensation method
for quadrotor attitud estabilization“,in 21st Iranian Conference on Electrical Engineering (ICEE) , Mashhad, 2013.
[3] A. Nemes, “Synopsis Of Soft Computing Techniques Used In Quadrotor Uav Modelling And Control”, Interdisciplinary
Description of Complex Systems, Vol. 13, 2015, p15-25.
[4] M. Fatan, B. Sefidgari, and A. Barenji. “An adaptive neuro PID for controlling the altitude of quadcopter robot “,18th In-
ternational Conference on Methods and Models in Automation and Robotics (MMAR), , Miedzyzdroje, 2013.
[5] Austing, T., “Unmanned Aircraft Systems: UAVS Design, Development and Deployment”, Chinchester: WILEY, 2010.
Resultados
No. de
prueba
Logró
estabilizarse (si/
no)
Tiempo para esta-
bilización
Altura mantenida
a partir de la esta-
bilización.
1 Si 8 segundos 49 cm.
2 Si 7 segundos 49 cm.
3 Si 6 segundos 48 cm.
4 Si 5 segundos 47 cm.
5 Si 6 segundos 45 cm.
6 Si 5 segundos 45 cm.
7 Si 6 segundos 44 cm.
8 Si 5 segundos 45 cm.
9 Si 7 segundos 46 cm.
10 Si 7 segundos 47 cm.
11 Si 6 segundos 47 cm.
12 Si 5 segundos 48 cm.
13 Si 5 segundos 47 cm.
14 Si 5 segundos 48 cm.
15 Si 5 segundos 47 cm.
Se realizaron varias versiones del algoritmo con
distintos numero de reglas y se encontró que en-
tre mayor número de reglas el funcionamiento
del sistema es mas estable, el tiempo de estabi-
lización mas rápido y una vez alcanzada la esta-
bilización el rebote es muy poco. Entre los al-
goritmos con 21 y 29 reglas el funcionamiento
fue bastante similar, por lo que el de 29 se esta-
bleció como adecuado.
