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Title: Diseño y simulación de un control inteligente basado en lógica difusa y algoritmos evolutivos para el posicionamiento de un hexacóptero.
Authors: Cachago Aigaje, Esteban Marcelo
Keywords: LÓGICA DIFUSA
SISTEMAS DE CONTROL AUTOMÁTICO
Issue Date: 24-Jan-2019
Citation: Cachago Aigaje, E. M. (2019). Diseño y simulación de un control inteligente basado en lógica difusa y algoritmos evolutivos para el posicionamiento de un hexacóptero. 104 hojas. Quito : EPN.
Abstract: This work consists in the design and subsequent optimization, by means of Genetic Algorithms, of two control systems: a classic one of PID type and one based on Fuzzy Logic, to control the positioning of a hexacopter and the tracking of two proposed trajectories. Genetic Algorithms represent one of the most common optimization techniques, which consists of minimizing a function considered as an objective, evaluating the behavior of the system for each possible solution of an initial set of individuals, based on the behaviors of the evolutionary aspects and biological species. The complete flight control loop of the hexacopter consists of a height controller and three orientation controllers, which generate the displacement of the aircraft in the three Cartesian axes; in addition to a trajectory controller that allows the tracking of a circular trajectory and a square trajectory in the XY plane. For the design of these controllers an analysis of the dynamic model of the hexacopter is made and after which a simple Genetic Algorithm is applied to tune those controllers, minimizing the IAE indexes of each variable to be controlled, thus obtaining the optimal parameters according to each control objective.
Description: Este trabajo consiste en el diseño y posterior optimización, mediante Algoritmos Genéticos, de dos sistemas de control: uno clásico de tipo PID y uno basado en Lógica Difusa, para controlar el posicionamiento de un hexacóptero y el seguimiento de dos trayectorias propuestas. Los Algoritmos Genéticos representan una de las técnicas de optimización más comunes, que se consiste en la minimización de una función considerada como objetivo, evaluando el comportamiento del sistema para cada posible solución de un conjunto inicial de individuos, basándose en los comportamientos de los aspectos evolutivos y biológicos de las especies. El lazo completo de control de vuelo del hexacóptero consta de un controlador de altura y tres controladores de orientación, que generan el desplazamiento de la aeronave en los tres ejes cartesianos; además de un controlador de trayectoria que permite el seguimiento de una trayectoria circular y una trayectoria cuadrada en el plano XY. Para el diseño de estos controladores se realiza un análisis del modelo dinámico del hexacóptero y luego de lo cual se aplica un Algoritmo Genético simple para sintonizar dichos controladores, minimizando los índices IAE de cada variable a controlar, obteniendo así los parámetros óptimos de acuerdo a cada objetivo de control.
URI: http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/19977
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