Puesta en operación y modelado de un cuatrirotos: Matrice 100 de DJI

Kristian Freyri Maya-Gress; Raúl Villafuerte-Segura; Hugo Romero-Trejo; Miguel Ángel Bernal-Reza

doi:10.29057/icbi.v9i17.6462

Kristian Freyri Maya-Gress Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo https://orcid.org/0000-0001-8425-0960
Raúl Villafuerte-Segura Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo https://orcid.org/0000-0003-3904-5401
Hugo Romero-Trejo Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo https://orcid.org/0000-0002-3660-758X
Miguel Ángel Bernal-Reza Instituto Tecnológico de Sonora https://orcid.org/0000-0003-3488-6180

DOI: https://doi.org/10.29057/icbi.v9i17.6462

Palabras clave: Vehículo no tripulado, modelon matemático, simulador de vuelo

Resumen

En la actualidad el empleo de vehículos aéreos no tripulados (VANT) es muy recurrente en diversas aplicaciones industriales, comerciales, ambientales, académicas, investigación, entre otras. Uno de los temas centrales de estos vehículos es su correcta manipulación/control en ausencia del ser humano. Sin embargo, esto no se puede alcanzar sin la puesta en operación y el empleo de modelos matemáticos. En este manuscrito se presenta la puesta en operación del VANT conocido como Matrice 100 de DJI, además del empleo de las técnicas más recurrente encontradas en la literatura para la obtención de su modelo matemático correspondiente. Este VANT es una plataforma experimental con base de fibra de carbón y cuatro rotores, cuenta con un software (simulador de vuelo) de arquitectura abierta para la comunicación/manipulación; desarrollado en el entorno integral libre Android Studio. Para el modelo matemático se considera una configuración en CRUZ y se emplea la metodología propuesta por Euler-Lagrange para describir las dinámicas traslacionales y rotacionales caracterizando las energías cinéticas y potenciales involucradas, teniendo como resultado un modelo no lineal subactuado de orden doce.
Para corroborar el buen funcionamiento y la manipulación de la plataforma experimental; así como su correspondencia con el modelo matemático, se presentan simulaciones desarrolladas en Simulink-Matlab y el simulador de vuelo del fabricante, además de pruebas experimentales. Para lo anterior, se emplea un control clásico PD sintonizado solo para alcanzar una altura z en el VANT (considerando solo dinámicas traslacionales).

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