Control adaptable para un vehículo aéreo no tripulado ante cambios de carga útil con aplicaciones en agricultura de precisión

Abstract

En este trabajo, se presenta el diseño de un control adaptable por modelo de referencia para un vehículo aéreo no tripulado sujeto a variaciones en su carga útil, de modo que la masa del vehículo y sus momentos de inercia se consideran parámetros inciertos en su dinámica. El diseño del controlador considera el análisis del modelo subactuado de la dinámica del vehículo aéreo, el cual puede descomponerse en tres subsistemas independientes. Para cada subsistema se propone un modelo de referencia y utilizando el formalismo de Lyapunov se obtiene la ley de control por realimentación para estabilizar al vehículo junto con una regla de adaptación que ajusta en línea los parámetros inciertos. Esto resulta en un esquema de control tipo backstepping con capacidades de adaptación. El análisis de estabilidad, también garantiza la convergencia de los estados de cada subsistema a los de su correspondiente modelo de referencia. Para evaluar el desempeño del controlador propuesto se realizaron simulaciones numéricas en MATLAB Simulink.