Control de cuádricóptero predictivo por modelo: estudios experimentales de actitud, altitud y posición

Este estudio aborda el problema de control de un cuádricóptero no tripulado en un entorno interior donde falta de datos de localización absoluta. Basado en una unidad de medición inercial adjunta, un sonar y un sensor de flujo óptico, se estima el vector de estado utilizando algoritmos de fusión de sensores. Se diseña un controlador predictivo por modelo de conmutación novedoso para lograr un control de trayectoria preciso, ante la presencia de ráfagas de viento forzado. La actitud, altitud y dinámicas linealizadas horizontales del cuádricóptero resultan en un conjunto de modelos afines por tramos, lo que permite al controlador tener en cuenta una mayor parte del envolvente de vuelo del cuádricóptero mientras modela los efectos de perturbaciones atmosféricas como términos aditivos-afines en el sistema. El algoritmo del controlador propuesto tiene en cuenta las restricciones de estado y actuación del sistema. El controlador se implementa en un prototipo de cuádricóptero en experimentos de seguimiento de posición en interiores, flotación y maniobras de actitud. Los resultados experimentales indican la eficiencia general del sistema en maniobras de punto de ajuste de posición/altitud/actitud.