Gaitas Inspiradas en Gatos para un Rotor Inclinable-De Simétricas a Asimétricas
Autores: Shen, Zhe; Tsuchiya, Takeshi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
Entre los rotores inclinables (cuadricópteros) desarrollados en las últimas décadas, el modelo de Ryll con ocho entradas (cuatro magnitudes de empuje y cuatro ángulos de inclinación) atrajo gran atención. Las maniobras típicas de linealización de retroalimentación manejan las ocho entradas con una regla de control unificada para estabilizar este rotor inclinado. En lugar de asignar los ángulos de inclinación mediante la regla de control, la investigación reciente predetermina los ángulos de inclinación y deja las magnitudes de empuje como las únicas señales de control. Estos ángulos de inclinación están diseñados para imitar el andar de un gato mientras evitan la matriz de desacoplamiento singular en la linealización de retroalimentación. Para completar las discusiones sobre los movimientos inspirados en el andar de un gato, esta investigación aborda los análisis sobre el resto de los movimientos comunes de los gatos: caminar, correr, galopar transversalmente y galopar rotatorio. Se encontró que la matriz de desacoplamiento singular existe en el movimiento de caminar, el movimiento de galopar transversalmente y el movimiento de galopar rotatorio; la matriz de desacoplamiento difícilmente puede garantizarse que sea invertible analíticamente. Se realizan modificaciones adicionales (escalado) a estos tres movimientos para acomodar la aplicación de la linealización de retroalimentación; se evalúan las actitudes aceptables, que conducen a una matriz de desacoplamiento invertible, para cada movimiento escalado en el diagrama de rollo-inclinación. Los movimientos modificados con diferentes períodos se aplican luego al rotor inclinado en experimentos de seguimiento, en los cuales las referencias son movimiento rectilíneo uniforme y movimiento circular uniforme con o sin el equipo del desacoplador de actitud y posición modificado. Todos los experimentos se simulan en Simulink, MATLAB. El resultado muestra que estos movimientos, después de las modificaciones, son viables para seguir las referencias, especialmente en los casos equipados con el desacoplador de actitud y posición modificado.
Descripción
Entre los rotores inclinables (cuadricópteros) desarrollados en las últimas décadas, el modelo de Ryll con ocho entradas (cuatro magnitudes de empuje y cuatro ángulos de inclinación) atrajo gran atención. Las maniobras típicas de linealización de retroalimentación manejan las ocho entradas con una regla de control unificada para estabilizar este rotor inclinado. En lugar de asignar los ángulos de inclinación mediante la regla de control, la investigación reciente predetermina los ángulos de inclinación y deja las magnitudes de empuje como las únicas señales de control. Estos ángulos de inclinación están diseñados para imitar el andar de un gato mientras evitan la matriz de desacoplamiento singular en la linealización de retroalimentación. Para completar las discusiones sobre los movimientos inspirados en el andar de un gato, esta investigación aborda los análisis sobre el resto de los movimientos comunes de los gatos: caminar, correr, galopar transversalmente y galopar rotatorio. Se encontró que la matriz de desacoplamiento singular existe en el movimiento de caminar, el movimiento de galopar transversalmente y el movimiento de galopar rotatorio; la matriz de desacoplamiento difícilmente puede garantizarse que sea invertible analíticamente. Se realizan modificaciones adicionales (escalado) a estos tres movimientos para acomodar la aplicación de la linealización de retroalimentación; se evalúan las actitudes aceptables, que conducen a una matriz de desacoplamiento invertible, para cada movimiento escalado en el diagrama de rollo-inclinación. Los movimientos modificados con diferentes períodos se aplican luego al rotor inclinado en experimentos de seguimiento, en los cuales las referencias son movimiento rectilíneo uniforme y movimiento circular uniforme con o sin el equipo del desacoplador de actitud y posición modificado. Todos los experimentos se simulan en Simulink, MATLAB. El resultado muestra que estos movimientos, después de las modificaciones, son viables para seguir las referencias, especialmente en los casos equipados con el desacoplador de actitud y posición modificado.