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Desarrollo y control de un helicóptero de laboratorio de 2 GDL y de bajo costo

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dc.contributor.author Chávez-Gudiño, Mariana A. es_ES
dc.contributor.author Concha-Sánchez, Antonio es_ES
dc.contributor.author Maciel-Barboza, Fermín M. es_ES
dc.contributor.author Gadi, Suresh K. es_ES
dc.contributor.author Thenozhi, Suresh es_ES
dc.contributor.author Jiménez Betancourt, Ramón es_ES
dc.date.accessioned 2023-11-07T13:19:18Z
dc.date.available 2023-11-07T13:19:18Z
dc.date.issued 2023-09-29
dc.identifier.issn 1697-7912
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/10251/199439
dc.description.abstract [EN] The mechanical and electronic design, kinematic and dynamic modeling, programming, and control of a low-cost 2-DOF helicopter are presented. Although there are commercial platforms for a 2-DOF helicopter, their cost is high, and therefore they are not easily accessible. This situation may be avoided by using a low-cost platform based on open-source software and a low-cost data acquisition system. To this end, this article presents a 2-DOF helicopter whose pitch and yaw movements are actuated by DC motors, and they are measured by encoders. For the interpretation, processing, and monitoring of the movements, a computer with Matlab Simulink is used. Data acquisition of the encoders and the generation of the control signals of the helicopter are carried out by an Arduino Mega board, which communicates with Simulink through the open-source Arduino IO Toolbox. A procedure to estimate the parameters of the dynamic model of the helicopter is also proposed, and they are used for designing PI-D controllers that stabilize the helicopter in the desired position. The conditions on the gains of the controllers that guarantee the stability of the system in closed loop are presented. In addition, the performance of the proposed platform is verified through real-time experiments, which are shown in a video. es_ES
dc.description.abstract [ES] Se presenta el diseño mecánico y electrónico, modelado cinemático y dinámico, programación y control de un helicóptero de 2 GDL y de bajo costo. Si bien existen plataformas comerciales de helicópteros de 2 GDL, su costo es elevado y por ende son poco accesibles. Esta situación puede evitarse mediante el uso de una plataforma basada en software de código abierto y en un sistema de adquisición de datos de bajo costo. Para este fin, en este artículo se presenta un helicóptero de 2 GDL cuyos movimientos de cabeceo y guiñada son accionados por motores de corriente directa, y son medidos por encoders ópticos. Para la interpretación, procesamiento y monitoreo de los movimientos del helicóptero se emplea una computadora con Matlab Simulink. Para la adquisición de datos de los encoders y la generación de las señales de control del helicóptero se utiliza una tarjeta Arduino Mega, la cual se comunica con Matlab-Simulink por medio del Toolbox Arduino IO de código abierto. También, se propone un procedimiento para estimar los parámetros del modelo dinámico del helicóptero, y se utilizan para diseñar controladores PI-D que estabilizan el helicóptero en la posición deseada. Se presentan las condiciones en las ganancias de los controladores que garantizan la estabilidad del sistema en lazo cerrado. Además, se verifica el desempeño de la plataforma propuesta mediante resultados experimentales, los cuales se visualizan en un vídeo. es_ES
dc.description.sponsorship Los autores agradecen al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT) y al Programa para el Desarrollo Profesional Docente (PRODEP-SEP) de México por el apoyo para la realización de este trabajo. es_ES
dc.language Español es_ES
dc.publisher Universitat Politècnica de València es_ES
dc.relation.ispartof Revista Iberoamericana de Automática e Informática industrial es_ES
dc.rights Reconocimiento - No comercial - Compartir igual (by-nc-sa) es_ES
dc.subject 2-DOF helicopter es_ES
dc.subject Real-time control es_ES
dc.subject Parameter estimation es_ES
dc.subject Open-source software es_ES
dc.subject Low-cost tecnology es_ES
dc.subject Control en tiempo real es_ES
dc.subject Estimación de parámetros es_ES
dc.subject Software de código abierto es_ES
dc.subject Tecnología de bajo costo es_ES
dc.subject Helicóptero de 2 GDL es_ES
dc.title Desarrollo y control de un helicóptero de laboratorio de 2 GDL y de bajo costo es_ES
dc.title.alternative Development and control of a low cost 2 DOF laboratory helicopter es_ES
dc.type Artículo es_ES
dc.identifier.doi 10.4995/riai.2023.18942
dc.rights.accessRights Abierto es_ES
dc.description.bibliographicCitation Chávez-Gudiño, MA.; Concha-Sánchez, A.; Maciel-Barboza, FM.; Gadi, SK.; Thenozhi, S.; Jiménez Betancourt, R. (2023). Desarrollo y control de un helicóptero de laboratorio de 2 GDL y de bajo costo. Revista Iberoamericana de Automática e Informática industrial. 20(4):366-378. https://doi.org/10.4995/riai.2023.18942 es_ES
dc.description.accrualMethod OJS es_ES
dc.relation.publisherversion https://doi.org/10.4995/riai.2023.18942 es_ES
dc.description.upvformatpinicio 366 es_ES
dc.description.upvformatpfin 378 es_ES
dc.type.version info:eu-repo/semantics/publishedVersion es_ES
dc.description.volume 20 es_ES
dc.description.issue 4 es_ES
dc.identifier.eissn 1697-7920
dc.relation.pasarela OJS\18942 es_ES
dc.contributor.funder Consejo Nacional de Humanidades, Ciencias y Tecnologías, México es_ES
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