Comparación de Técnicas de Control Moderno (Observadores De Estado Vs Lqr) Implementadas Sobre un Ar Drone 2.0 Parrot

El AR Drone 2.0 es un quadrotor de bajo costo que permite ser dirigido y supervisado desde cualquier equipo, capaz de establecer una comunicación Wi-Fi y manejar protocolo UDP, a partir de comandos AT que gobiernan parámetros de configuración y comportamiento. Gracias a esta versatilidad y a un amplio campo de investigaciones que se basan en el quadrotor hoy en día, se tomó la decisión de usarlo como planta de experimentos para esta tesis. Esta monografía propone desarrollar la comparación entre dos técnicas de control (observador de estados vs LQR) dirigidas a mejorar el comportamiento en estabilidad de vuelo del Quadrotor AR Drone 2.0 con el fin de definir cuál sería la más indicada según los parámetros de sobre impulso, tiempo de establecimiento y error de estado estacionario. El desarrollo de la conexión entre el AR Drone y el ordenador, además del desarrollo de las técnicas de control, fue fuertemente apoyado en el software MATLAB, el cual facilitó el proceso de cálculo y análisis del comportamiento de los modelos encontrados, gracias a sus diversas herramientas específicas para control (toolbox). La implementación de los controladores pudo ejecutarse en tiempo real gracias al módulo “Real Time Windows Target”, el cual permitió implementar una interfaz que manejara el flujo de datos entre los bloques de control, codificación, decodificación, envío y recepción. Se presenta entonces un desarrollo por capítulos que incluye cada una de las herramientas utilizadas para llegar al cumplimiento de los objetivos del proyecto planteados, los cuales se dan a conocer en el Capítulo 1 que presenta la introducción general del mismo y sus alcances. En el Capítulo 2 se da a conocer el marco teórico que implica cada recurso utilizado como referencia del desarrollo. El Capítulo 3 muestra el proceso metodológico de elaboración del proyecto. El Capítulo 4 muestra los resultados obtenidos; y finalmente el Capítulo 5 brinda las conclusiones definitivas encontradas.The AR Drone 2.0 is an inexpensive quad rotor that can be managed and monitored from any computer or device, capable of establishing a communication Wi-Fi and handle UDP protocol, from AT codes governing configuration parameters and behavior. Thanks to this versatility and a wide range of research based on the quadrotor today, the decision to use it as experiment plant for this thesis was taken. This paper aims to develop a comparison between two control techniques to improve behavior in flight stability of Quadrotor AR Drone 2.0 in order to define which would be the most appropriate according to the parameters on peak amplitude, settling time and steady-state error. The development of the connection between the AR Drone and the computer and the development of control techniques was strongly supported in the MATLAB software, which facilitated the process of calculation and analysis of the behavior of the models found, thanks to its various specific tools for Control (toolbox). The implementation of the drivers could run in real time thanks to the module "Real Time Windows Target", which allowed to implement an interface that handle the data flow between the control blocks, encoding, decoding, sending and receiving. Then, is presented the development chapters including each of the tools used to reach the fulfillment of the objectives of the project raised, which are disclosed in Chapter 1, that presents the general introduction of the project and its scope. Chapter 2 is disclosed which involves the theoretical framework used as a reference each resource development. Chapter 3 shows the methodological process of developing the project. Chapter 4 shows the results obtained; and finally Chapter 5 provides the definitive conclusions found