Integration of X-Plane as hardware-in-the-loop for the validation of control schemes in quadrotor UAVs

The highly non-linear dynamics and flight properties of quadrotor-type Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) arouse the interest of researchers in various fields. In particular, in the area of automatic control, work is being done on the development of new control schemes, many of which do not reach the i...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autores: Álvarez-Ortiz, Iván Guadalupe, Sánchez-Meza, Víctor Gabriel, Lozano-Hernández , Yair, González-Sierra, Jaime, Almazán-Arvizu, Ricardo Yahir
Tipo de recurso: artículo
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2023
País:México
Institución:UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL ESTADO DE HIDALGO
Repositorio:PÄDI Boletín Científico de Ciencias Básicas e Ingeniería del ICBI
Idioma:español
OAI Identifier:oai:repository.uaeh.edu.mx:article/11406
Acceso en línea:https://repository.uaeh.edu.mx/revistas/index.php/icbi/article/view/11406
Access Level:acceso abierto
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Simulink
Unmanned Aerial Vehicle
Quadrotor
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Integración de X-Plane como hardware-in-the-loop para la validación de esquemas de control en VANTs tipo quadrotor
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description The highly non-linear dynamics and flight properties of quadrotor-type Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) arouse the interest of researchers in various fields. In particular, in the area of automatic control, work is being done on the development of new control schemes, many of which do not reach the implementation stage. In this sense, the Hardware-In-the-Loop (HIL) is attractive for the development and testing of control systems. Therefore, this paper shows the use of MATLAB/Simulink and X-Plane as co-simulation tools to analyze the behavior and control of a quadrotor. A PID-type feedforward control is used to perform steady-state flight maneuvers in the presence of different wind speeds. Control scheme feedback data is obtained from X-Plane via User Datagram Protocol (UDP)-based communication and is sent to Simulink for use in calculating the control schemes control actions, then the control actions go through a transformation matrix that converts these actions into angular velocities of the rotors (information sent to X-Plane). Finally, the results of the control scheme are reported for different wind speeds, with 50 knots (kt) being the maximum speed that the proposed controller can compensate.
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