• Repositorio Institucional Universidad de Pamplona
  • Trabajos de pregrado y especialización
  • Facultad de Ingenierías y Arquitectura
  • Ingeniería Mecatrónica
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    Título : Construcción de un vehículo aéreo no tripulado para el desarrollo de un algoritmo de control adaptable.
    Autor : Rangel Fuentes, Edwin Yesid.
    Palabras clave : El autor no proporciona la información sobre este ítem.
    Fecha de publicación : 2020
    Editorial : Universidad de Pamplona- Facultad de Ingenierías y Arquitectura.
    Citación : Rangel Fuentes, E. Y. (2020). Construcción de un vehículo aéreo no tripulado para el desarrollo de un algoritmo de control adaptable [Trabajo de Grado Pregrado, Universidad de Pamplona]. Repositorio Hulago Universidad de Pamplona. http://repositoriodspace.unipamplona.edu.co/jspui/handle/20.500.12744/4325
    Resumen : El autor no proporciona la información sobre este ítem.
    Descripción : Este trabajo presenta la implementación de un vehículo aéreo no tripulado (VANT) conocido como drone, cuadrirotor o quadrotor (del inglés quadcopter), en este documento se denominará indistintamente como drone. El diseño y construcción del drone pretende fomentar la investigación de estrategias de control en bajo nivel para drones en la Universidad de Pamplona. Se implementa el sistema analizando la respuesta del controlador clásico, para esto se ha desarrollado el sistema de control con el sistema dinámico en SIMULINK de Matlab, además se presenta el diseño mecánico de las piezas que componen el drone, también se muestra la selección de los componentes eléctricos, se simula el modelo dinámico del drone y por último se presentan resultados en simulación del sistema de control adaptativo. El documento presenta el diseño y análisis de elementos finitos de los componentes del sistema, después de que este análisis demostró que las piezas diseñadas cumplieron con el objetivo propuesto se procedió a la fabricación de las piezas en una impresora 3D y posteriormente se realizó el respectivo ensamble. Este análisis permitió desarrollar diferentes modelos mecánicos para obtener un modelo mucho menos pesado y lo suficientemente compacto para que no ocurra una catástrofe durante la operación del prototipo, siguiendo los requisitos fundamentales de la aplicación dado que por la rigidez de los componentes y que el objetivo principal del prototipo es el diseño de algoritmos de control, es necesario disponer de un diseño robusto. Durante este desarrollo se tuvo en cuenta el análisis de elementos finitos para cada pieza, modificando el diseño de ser necesario para luego realizar su respectivo proceso de fabricación. En cuanto al desarrollo de los controladores, se realizó el curso de “Robotics: Aerial Robotics” de Coursera [1], impartido por la Universidad de Pensilvania, además de consultar en la documentación [2], [3]. Para la simulación del drone se aplicó el modelo dinámico del dispositivo de la clase de “Aerial Robotics” y se implementó el modelo teniendo como base la toolbox de Robótica de Peter Corke [4]. En seguida se realizó la simulación ajustando los diferentes parámetros necesarios para un buen desempeño del controlador adaptativo. Se propone implementar el controlador en la tarjeta de desarrollo BeagleBone Blue, la cual cuenta con una toolbox desarrollada por Mathworks [5] para el uso de esta en SIMULINK. Además, se creó la librería Brushless Micro para ejercer control a un servo a través de una señal enviada en microsegundos y de esta forma controlar los motores brushless indispensables en el proyecto. Por último, se desarrolla el modelo de control adaptativo, el cual está basado en un modelo de red neuronal que permite hacer una variación en el controlador clásico de posición, de esta forma cumplir con el cometido del desarrollo del proyecto, que es desarrollar un modelo de control adaptativo aplicado en un drone, con variaciones en los parámetros internos del sistema.
    URI : http://repositoriodspace.unipamplona.edu.co/jspui/handle/20.500.12744/4325
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