Diseño e implementación de estructuras de control sobre un cuadrirrotor Hover con 3 grados de libertad mediante LabVIEW y myRIO

Abstract

[ES] El proyecto consiste en el diseño e implementación de controladores capaces de estabilizar el sistema de acuerdo a unas especificaciones de control sobre un cuadrirrotor Hover que dispone de 3 grados de libertad (ángulos de cabeceo, alabeo y guiñada) y de 4 motores de corriente continua. Para ello, en primer lugar, se deberá identificar el modelo del sistema y realizar el ajuste pertinente sobre los parámetros del mismo a través de los datos obtenidos de ensayos en simulación y sobre el proceso real. Seguidamente, se implementarán y ajustarán los controladores mediante LabVIEW, diseñando asimismo una interfaz de usuario para monitorizar y controlar los comportamientos del Hover. Por último, la implementación del control del Hover, así como de las aplicaciones para obtener los ficheros de identificación, se han realizado sobre una plataforma embebida myRIO de National Instruments. Este dispositivo cuenta con E/S analógicas y digitales, entradas de encoder, un FPGA y un procesador dual-core ARM Cortex-A9.

[CAT] Aquest projecte consisteix en el diseny i implementació de controladors capaços d’estabilitzar el sistema d’acord a unes especificacions de control sobre un quadrirotor Hover que disposa de 3 graus de llibertat (angles de caboteig, bombe i guinyada) i de 4 motors de corrent contínua. Per aconseguir-ho, en primer lloc es deurà identificar el model del sistema i realizar l’ajust corresponent sobre els seus paràmetres mitjançant les dades obtingudes en simulació i sobre el procés real. Seguidament, s’implementaràn i ajustaràn els controladors mitjançant LabVIEW, disenyant així mateix una interfície d’usuari per monitoritzar i controlar els comportaments del Hover. Finalment, l’implementació del control del Hover, així com de les aplicacions per obtindre els arxius d’identificació, s’han realitzat sobre una plataforma embeguda myRIO de National Instruments. Aquest dispositiu disposa d’entrades i eixides analógiques i digitals, entrades d’encoder, un FPGA i un procesador dual-core ARM Cortex-A9.

[EN] The project consists of the design and implementation of controllers capable of stabilizing the system according to control specifications on a Hover quadrotor with 3 degrees of freedom (pitch, roll and yaw angles) and 4 DC motors. To do this, first of all, the system model must be identified and the pertinent adjustment of the system parameters must be carried out by means of the data obtained from simulation tests and the real process. Then, the controllers will be implemented and adjusted using LabVIEW, and a user interface will be designed to monitor and control the Hover's behaviors. Finally, the implementation of the Hover control, as well as the applications to obtain the identification files, have been carried out on a National Instruments myRIO embedded platform. This device has analog and digital I/O, encoder inputs, an FPGA and a dual-core ARM Cortex-A9 processor.