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RESUMEN: Los quadrotores son los vehículos aéreos no tripulados más populares en la actualidad. Esto como resultados de las ventajas que ofrecen con respecto a otra clase de aeronaves. Por tal motivo es que se les han encontrado una gran variedad de aplicaciones. En el desarrollo de la gran mayoría de estas aplicaciones están involucrados pilotos, que se encargan de controlar a los quadrotores para cumplir con la tarea asignada. Sin embargo, con los avances de la ciencia y la tecnología, ahora es posible que estos vehículos operen de manera autónoma, i.e., sin la necesidad de la interacción humana para su funcionamiento. Para lograr que los quadrotores operen de esta manera son requeridos los algoritmos de control, o comúnmente llamados, controladores. Este trabajo de tesis aborda dos problemas, la identificación de parámetros y el control de quadrotores. El problema de identificación está fuertemente relacionado al control así como también en el estudio de la dinámica del sistema, ya que el conocer de manera precisa los parámetros del quadrotor tiene un impacto significativo durante el proceso de diseño y desarrollo de controladores, especialmente en la fase previa a las pruebas experimentales. Además, los parámetros identificados pueden ser usados para el diseño de algunas técnicas de control e identificación de fallas. En cuanto al problema de control, ´este se aborda utilizando varias técnicas mediante la estructura de control de doble lazo. Esta estructura resulta ser especialmente útil para los quadrotores ya que debido a la naturaleza subactuada de su construcción, el problema de control en general debe abordarse en dos partes: control de orientación y control de posición. Entonces, bajo este paradigma, el controlar un quadrotor implica la coexistencia e interacción de dos lazos de control que operan simultáneamente. Este trabajo de tesis presenta contribuciones teóricas y experimentales en estos campos.
ABSTRACT: Quadrotors are the most popular unmanned aerial vehicles these days. This is a result of the advantages they offer concerning other types of aircraft. For this reason, a wide variety of applications have been found for them. Pilots are involved in developing the vast majority of these applications and are in charge of controlling the quadrotors to fulfill the assigned task. However, with the advances in science and technology, it is now possible for these vehicles to operate autonomously, i.e., without the need for human interaction for their operation. Control algorithms, commonly called controllers, are required to get quadrotors to operate in this way. This thesis work addresses two problems, parameter identification, and control of quadrotors. The identification problem is strongly related to control and the study of system dynamics. Precise knowledge of the parameters of the quadrotor has a significant impact during the design and development process of controllers, especially in the phase prior to experimental tests. These parameters can also be used for the design of some control techniques and fault identification. The control problem is addressed using several techniques employing a two-loop control structure. This structure turns out to be especially useful for quadrotors given the underactuated nature of their construction since the control problem, in general, must be approached in two parts: orientation control and position control. So, under this paradigm, controlling a quadrotor implies the coexistence and interaction of two control loops that operate simultaneously. This thesis work shows theoretical and experimental contributions in these fields.