An Adaptive Dynamic Controller for Quadrotor to Perform Trajectory Tracking Tasks

Santos, Milton C. P.; Rosales, Claudio; Sarapura, Jorge Antonio; Sarcinelli-Filho, Mário; Carelli, Ricardo

doi:10.1007/s10846-018-0799-3

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“…Por exemplo, em (Beul et al, 2019) um controle por modelo preditivo adaptativo foi implementado, sendo capaz de reagir a variações no momento de inércia e forças de arraste por adaptação. Um resultado similar a esse pode ser observado em (Santos et al, 2019). Por outro lado, controladores robustos têm melhor desempenho que os adaptativos quando submetidos a distúrbios variantes no tempo (Slotine et al, 1991), uma vez que sua estabilidadé e garantida se estes distúrbios variam dentro de limites preestabelecidos.…”

Section: Trabalhos Relacionadosunclassified

Navegação em ambientes externos com quadrimotores em formação utilizando controle por modo deslizante adaptativo

Villa

Brandão

Sarcinelli-Filho

2020

Anais Do Congresso Brasileiro De Automática 2020

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Neste trabalho se propõe uma solução para a navegação externa de quadrimotores em formação. Os veículos aéreos não tripulados (VANTs) navegam como uma formação líder-seguidor, em que a posição do líder é estimada utilizando os sensores a bordo do veículo, enquanto a posição do seguidor é estimada por servo-visão baseada em posição. Para lidar com as perturbações do ambiente externo (por exemplo, rajadas de vento) e dinâmicas não modeladas do veículo, um controle robusto por modo deslizante é utilizado. A proposta foi validada experimentalmente utilizando dois quadrimotores Parrot Bebop 2 em um ambiente externo. Os resultados obtidos permitem concluir que o sistema de controle proposto é capaz de cumprir tarefas de seguimento de trajetória em formação mesmo com incerteza nos parâmetros dinâmicos e distúrbios externos.

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Section: Trabalhos Relacionadosunclassified

Navegação em ambientes externos com quadrimotores em formação utilizando controle por modo deslizante adaptativo

Villa

Brandão

Sarcinelli-Filho

2020

Anais Do Congresso Brasileiro De Automática 2020

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“…Para melhorar o desempenho dos VANTs, um módulo de compensação dinâmica, conforme proposto em (Santos et al, 2019), foi incluído no caminho dos sinais de controle a serem enviados a cada veículo, para compensar sua dinâmica. Com base no modelo mostrado em (1), o compensador associado a cada VANTé definido como…”

Section: Camada Dos Robôsunclassified

Manipulação de Carga por uma Formação Triangular de Quadrimotores

Ernandes-Neto

Brandão

Sarcinelli-Filho

2020

Anais Do Congresso Brasileiro De Automática 2020

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Este trabalho discute uma tarefa de rastreamento de trajetória realizada por um grupo de três quadrimotores Bebop 2 trabalhando cooperativamente para transportar uma carga. Esses veículos aéreos não tripulados (VANTs) são considerados uma formação triangular e a carga, uma estrutura em forma de triângulo, é conectada a eles através de cabos flexíveis de massa desprezível. O motivo para usar três quadrimotores é o ganho em termos de capacidade de carga útil e estabilidade da carga, uma vez que ela é acoplada a três veículos, permanecendo verticalmente alinhada com o centro de massa do triângulo virtual correspondente à formação. É adotado um controlador de formação, que gera velocidades de referência para os três VANTs, que ao se deslocarem individualmente com base nesta referência causam o movimento e a remodelagem da formação. Em seguida, compensadores dinâmicos individuais são adotados para cada VANT, cujas entradas são as velocidades de referência fornecidas pelo controlador de formação. Por fim, são discutidos resultados experimentais que validam a proposta.

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“…To that end, several papers have addressed the altitude control problem in the literature. Santos et al [15] presented an algorithm to accomplish quadcopter trajectory tracking tasks by controlling the altitude through an adaptive dynamic controller that was capable of dealing with 2 of 15 uncertainties in model parameters. Jayakrishnan [16] and Xiong et al [17] used the sliding mode control (SMC) technique to control the horizontal position and attitude while also providing a significant improvement of altitude control.…”

Section: Related Workmentioning

confidence: 99%

“…The results obtained with this method were verified through comparisons with a conventional proportional-integral-derivative (PID) control system. However, these approaches [15][16][17][18][19][20][21] have a common disadvantage in that the SMC technique generates a high chattering control signal method which reduces the lifetime of the entire system.…”

Section: Related Workmentioning

confidence: 99%

“…Quadcopters are an important class of UAVs that are superior in many ways: they have a simple structure, are quick to manufacture, and are inexpensive [4,5]. Controlling their position, in general, and altitude, in particular, has been the subject of numerous studies [6][7][8][9][10][11][12][13][14][15][16][17][18][19][20][21][22][23] with ever more advanced algorithms having been proposed to address the quadcopter control problem.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Improved Altitude Control Algorithm for Quadcopter Unmanned Aerial Vehicles

Xuan-Mung

Hong

2019

Applied Sciences

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Quadcopter unmanned aerial vehicles continue to play important roles in several applications and the improvement of their control performance has been explored in a great number of studies. In this paper, we present an altitude control algorithm for quadcopters that consists of a combination of nonlinear and linear controllers. The smooth transition between the nonlinear and linear modes are guaranteed through controller gains that are obtained based on mathematical analysis. The proposed controller takes advantage and addresses some known shortcomings of the conventional proportional–integral–derivative control method. The algorithm is simple to implement, and we prove its stability through the Lyapunov theory. By prescribing certain flight conditions, we use numerical simulations to compare the control performance of our control method to that of a conventional proportional–derivative–integral approach. Furthermore, we use a DJI-F450 drone equipped with a laser ranging sensor as the experimental quadcopter platform to evaluate the performance of our new controller in real flight conditions. Numerical simulation and experimental results demonstrate the effectiveness of the proposed algorithm.

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An Adaptive Dynamic Controller for Quadrotor to Perform Trajectory Tracking Tasks

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Navegação em ambientes externos com quadrimotores em formação utilizando controle por modo deslizante adaptativo

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Manipulação de Carga por uma Formação Triangular de Quadrimotores

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