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Title: Diseño y simulación del control para el cuadrirrotor disponible en la herramienta UAV Toolbox de Simulink para efectuar el seguimiento de un objeto móvil terrestre usando circunnavegación.
Authors: Valenzuela Viteri, Viviana Estefanía
Keywords: ROBÓTICA
TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA
CUADRICÓPTERO
CIRCUNNAVEGACIÓN
CONTROLADOR TIPO PID
Issue Date: Nov-2022
Publisher: Quito : EPN, 2022.
Citation: Valenzuela Viteri, V.E.(2022). Diseño y simulación del control para el cuadrirrotor disponible en la herramienta UAV Toolbox de Simulink para efectuar el seguimiento de un objeto móvil terrestre usando circunnavegación. 117 páginas. Quito : EPN.
Abstract: In this final degree project, we present the design and simulation of the control of a quadcopter available in the UAV Toolbox of Simulink, so it can track a terrestrial mobile object using circumnavigation. To achieve this goal, a study about handling quadcopter drones and about different controllers for its movement are carried out. The implementation of a PID type controller and a Lyapunov-based controller is developed. Both allow to drive the quadcopter available in the UAV Toolbox of Simulink and to circumnavigate a terrestrial mobile object. Therefore, the front of the UAV has to be pointing towards the object being tracked at all times. To achieve this task, the drone's position and orientation are controlled. The comparison of the proposed controllers is performed by using performance indices. The simulation results are shown through a graphical interface developed in MATLAB App Designer, in which the behavior of the quadcopter is visualized when following predefined trajectories and circumnavigating a mobile terrestrial object. Control signals, errors, and performance indexes from the different tests are also shown in the interface.
Description: En este trabajo de titulación se presenta el diseño y simulación del control para el cuadrirrotor disponible en la herramienta UAV Toolbox de Simulink para efectuar el seguimiento de un objeto móvil terrestre usando circunnavegación. Para lo cual, se realiza el estudio del manejo de drones tipo cuadrirrotores y de diferentes controladores para el desplazamiento del mismo. Se realiza la implementación de un controlador tipo PID y uno basado en Lyapunov, que permite el manejo del robot aéreo disponible en el UAV Toolbox de Simulink, con la finalidad de realizar la circunnavegación de un objeto móvil terrestre; es decir, tratando de mantener el frente del UAV apuntando hacia el objeto en seguimiento. Para lograr esto, se controla tanto la posición como la orientación del dron y se realiza la comparación de los controladores propuestos mediante el uso de índices de desempeño. Los resultados obtenidos a través de la simulación realizada se muestran mediante una interfaz gráfica desarrollada en App Designer de Matlab, en la cual se visualiza el comportamiento del cuadricóptero al realizar el seguimiento de trayectorias predefinidas y la circunnavegación a un objeto móvil terrestre. También se observan señales de control, errores e índices de desempeño obtenidos en las distintas pruebas realizadas.
URI: http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/23457
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