Examinando por Materia "Control digital"

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    PublicaciónAcceso abierto
    Control de Trayectorias de un Vehículo Aéreo No Tripulado de Alas Rotatorias Tipo Quadrotor en Ambientes Exteriores
    (Universidad EIA, 2011) Benjumea Giraldo, Jorge Alejandro
    Este trabajo de investigación está dirigido a la implementación de algoritmos de control para lograr la estabilidad de una aeronave tipo quadrotor que logre generar trayectorias simples, con una aplicación futura de tomar fotografías a alturas indicadas, para la ejecución de determinadas tareas específicas. Para lograr la construcción de esta herramienta, se profundizó en aspectos de optimización del diseño, modelamiento de la aeronave, análisis de elementos finitos, simulación y evaluación de controladores, y ejecución de pruebas de vuelo. La aeronave esta provista de cuatro subsistemas: El subsistema sensorial consta de una unidad inercial de 9 grados de libertad, la cual está dotada de tres sensores: giroscopio, acelerómetro y magnetómetro, cada uno de ellos de tres ejes, y un microcontrolador ATmega328P el cual se encarga de procesar y analizar la información proveniente de estos sensores. Este subsistema también está provisto de un sensor de presión barométrica SCP1000-D01, el cual es usado para establecer la altura en que se encuentra la aeronave respecto al nivel del mar, y dispone de un GPS Venus634FLP el cual provee una actualización de datos cada 10Hz. Para el subsistema de comunicación se emplearon dos módulos XBee Pro 900 XSC, los cuales dan una cobertura aproximada de 9 kilómetros a línea de vista, esto debido a que cada módulo está dotado con una antena de 5dBi de ganancia. En el subsistema de video se utilizó una cámara Sony KX191, que provee un formato NTSC de 520 líneas y a su vez tiene la modalidad de adquisición de imágenes en modo nocturno. El video es enviado a través de un transmisor de video de 2.4GHz a 1000mW. El subsistema de propulsión, está dotado de 4 motores NTM de 1200Kv a 250W cada uno, esto con el fin de que el helicóptero tuviera una capacidad de despegue aproximadamente de 4000 gramos. Las hélices utilizadas fueron de 8 pulgadas marca APC Slo-Flyer. Respecto a los controladores de estabilidad del quadrotor, se sacaron modelos lineales de cada eje de la aeronave, y posteriormente se hicieron varios diseños de controladores digitales que fueron probados y evaluados para determinar su desempeño. En el control de trayectorias se diseñó un control que permitió generar trayectorias simples. En cuanto el diseño de la aeronave, el tema de la seguridad tuvo una importante relevancia, ya que este dispositivo será una herramienta académica y se utilizará en espacios concurridos de la universidad.