Optimización de trayectorias y estabilización LQR para robot aéreo omnidireccional
DOI:
https://doi.org/10.17979/ja-cea.2024.45.10816Palabras clave:
Planificación de trayectorias, Control no-lineal y optimización, Control con restricciones, Estabilidad de sistemas no lineales, Problemas de gran escala de control óptimo, Robótica aéreaResumen
En este trabajo, se aborda el desarrollo de la planificación de trayectorias para un robot aéreo omnidireccional. La arquitectura del dron consiste en 4 quadrotores unidos con juntas omnidireccionales a un cuerpo central, permitiendo al sistema rotar 360º en los tres ejes mientras los quadrotores mantienen el sistema estable. Al tratarse de un sistema sobreactuado puede llegar de una posición o estado A a uno B por múltiples vı́as. Por ello, de las varias rutas posibles, es importante generar las que se ajusten a criterios de optimalidad, y ası́ reducir el consumo del sistema. En el presente artı́culo se presenta una solución para generar trayectorias que se ajusten a ciertos criterios de optimalidad y restricciones del sistema. El problema se resuelve mediante el método de optimización de trayectorias de colocación directa, y posteriormente se utiliza la trayectoria generada como entrada en un lazo de control con estabilización LQR de tiempo finito. El trabajo se ha validado en simulación.
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