CONTROL PID MULTIVARIABLE DE UN PROTOTIPO DE HELICÓPTERO DE DOS GRADOS DE LIBERTAD UTILIZANDO ALGORITMOS EVOLUTIVOS
DOI:
https://doi.org/10.5281/zenodo.7582520Resumen
El desarrollo de aplicaciones de control para helicópteros representa un gran desafío por sus numerosos grados de libertad, su predominante dinámica no lineal y el fuerte acoplamiento entre sus variables. Para abordar esta problemática, se construyó un prototipo a escala de un helicóptero de dos grados de libertad (H2-GdL) utilizando materiales de bajo costo y tecnologías open source (Arduino y Scilab / Xcos). El modelo del prototipo se obtuvo con el toolbox de identificación de sistemas de MATLAB y luego se analizó la interacción entre las variables del sistema. Como estrategia de control, se emplearon controladores PID-2GdL ideales con filtro de primer orden y desacoplo estático. Los controladores se sintonizaron con los algoritmos evolutivos: optimización por enjambre de partículas (PSO) y búsqueda de cuco (CS), minimizando mediante simulación por lotes una función multiobjetivo que contempló los índices de desempeño IAE e IAU. Los mejores modelos identificados en lazo abierto con el método del error de predicción (PEM) presentaron estructuras Box Jenkins y ARMAX con una precisión moderada, los cuales arrojaron los menores errores durante la estimación y validación. La técnica de control aplicada permite obtener controladores PID con excelentes prestaciones, baja variabilidad, adecuada robustez para el seguimiento de la referencia y el rechazo de perturbaciones de carga con un mínimo error en estado estacionario y un esfuerzo de control aceptable.Descargas
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