Diseño e implementación de un controlador PID difuso para un robot UAV tipo Quadrotor

Abstract

La presente monografía consiste en el diseño de un controlador PID-Difuso de un vehiculo aéreo no tripulado (UAV1 ) tipo quadrotor, el diseño del quadrotor se implementa a partir del modelamiento matemático del comportamiento dinámico del UAV. Igualmente describe el modelamiento físico que determina el comportamiento de vuelo de un quadrotor. Inicialmente se realiza un control PID sobre el angulo de quiñada, igualmente se implementa el control de PID con la altura de vuelo que alcanza el quadrotor, lo anterior, se realiza con el fin de establecer el comportamiento en vuelo parado de la planta en cada angulo dependiendo de la altura que alcanza el drone. Posteriormente se describen las reglas de agregación para un controlador difuso, de tal forma, que al integrar los controladores diseñados se obtiene un controlador PID-Difuso cuyo objetivo es mejorar la estabilidad de vuelo de un UAV tipo quadrotor. El modelamiento matemático se implementa en Matlab® con el fin de validar el modelo mediante la simulación de los parametros propios del comportamiento que tiene el quadrotor en vuelo parado.

This paper is to design a PID-fuzzy controller for an unmanned aerial vehicle (UAV) type quadrotor. The quadrotor’s design is implemented from the mathematical modeling of the dynamic behavior of the UAV. Also it describes the physical modeling that determines the behavior of a flying quadrotor. Initially PID control on the yaw angle, also the PID control the flying height reaching the quadrotor is implemented is made, the above is performed in order to establish flight behavior of the plant stopped every angle depending on how high the drone. Subsequently the aggregation rules described for a fuzzy controller, so that drivers designed to integrate a PID-fuzzy controller is obtained which aims to improve flight stability of a quadrotor UAV type. Physical modeling is performed in order to validate the models by simulating the behavior has stopped flying quadrotor.