Resumen de Modelamiento Dinámico y control LQR de un Quadrotor

Mauricio Vladimir Peña Giraldo, Edilberto Carlos Vivas Gonzales, Carol Ivonn Rodríguez Feliciano

• español

  Este trabajo deduce el modelo dinámico de un Quadrotor, que consiste en una estructura central donde se encuentran las baterías y la aviónica del dispositivo unida a cuatro largueros con un conjunto propulsor (motor-hélice) en el extremo de cada larguero, formando una cruz perfecta brindando la posibilidad de sustentarse en el aire controlando su orientación y traslación.

  Múltiples artículos hablan de este modelo dinámico en los cuales se hacen suposiciones para vehículos bajo techo, simplificando considerablemente la complejidad del modelo. Por esta razón se modela físicamente la dinámica del vehículo como un sistema no lineal tomando en cuenta fenómenos aerodinámicos de las hélices. Luego se realiza una linealización del modelo y una comparación entre los modelos �real� y �linealizado� usando un control LQR estabilizante.

• English

  This work shows the study of the dynamic model for a quad-rotor helicopter, which consists of a central body formed by a box with the batteries and on-board computers for control and avionic functions. The body is joined by four beams which have a motor with two rotating wings at the far extreme of each of them. This gives sustentation to the vehicle and gives the possibility of controlling the orientation and translation of the system.

  Although several theoretical papers can give account of the quad-rotors dynamic model, many of these attempts make several assumptions that are only true for small indoor type vehicles. For this reason, the first stage of this work is to model physically the dynamics of the vehicle as a totally non-linear system, where the complex dynamics of the rotating wings are taken into account. This is followed by a linearization and a comparison between the �real� and linear systems and then design a LQR control for it stabilization.