Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1395
11
1
gregorian
2017
2
1
16
12
online
1
fulltext
fa
کنترل مد لغزشی مقاوم تطبیقی کوادروتور در حضور اغتشاش باد
Adaptive robust sliding mode control of quadrotor in the presence of wind disturbance
در این مقاله، یک سیستم کنترل ردگیری مقاوم تطبیقی برای یک کوادروتور بدون سرنشین طراحی شده است. کوادروتور در این مقاله، یک سیستم کنترل ردگیری مقاوم تطبیقی برای یک کوادروتور بدون سرنشین طراحی شده است. کوادروتور در دسته هواپیماهای بالچرخان قرار میگیرد و یک سیستم کم عملگر و ذاتا ناپایدار است، همچنین مدل دینامیکی سیستم غیرخطی و همراه با عدم قطعیت میباشد، پس به منظور پایدارسازی و ردگیری مسیر نیازمند طراحی یک سیستم کنترل مقاوم است. این سیستم باید توانایی حفظ تعادل کوادروتور در حضور اغتشاش باد، نیروهای آیرودینامیکی نامطلوب و خطا در اندازهگیری پارامترهای ثابت را داشته باشد. مدل دینامیکی کوادروتور با استفاده از روش نیوتن اویلر استخراج شدهاست. کنترلکننده پیشنهادی در این مقاله شامل دو حلقه کنترل داخلی و خارجی است. حلقه داخلی حرکت چرخشی و زوایای اویلر کوادروتور را کنترل میکند و حلقه خارجی مربوط به کنترل موقعیت و حرکت انتقالی کوادروتور و محاسبه زوایای مطلوب برای ردگیری مسیر مرجع است. در این مقاله با بکارگیری روش مد لغزشی تطبیقی، کنترلکنندهای طراحی شده است که در آن نیاز به معلوم بودن محدوده عدم قطعیت نبوده و حد بالای اندازه آن به صورت یک عدد اسکالر تخمین زده میشود. جهت جلوگیری از واگرایی پارامترها در قوانین تطبیق از روش اصلاحی سیگما استفاده شده است و بعلاوه بمنظور عملکرد مناسب سیستم در بار محمولههای متفاوت، جرم کل مجموعه نیز بصورت تطبیقی تخمین زده میشود. طراحی کنترل بر اساس تئوری پایداری لیاپانوف انجام شده و پایداری مقاوم سیستم در حضور اغتشاش نشان داده شده است.
In this paper, an adaptive robust tracking control system for an unmanned quadrotor is designed .Quadrotor placed in category of rotary wing aerial vehicle, and it is an under actuated and inherently unstable system. Also the dynamic model of system is nonlinear and along with the Uncertainty, therefore it is required to design a robust control system for stabilization and tracking the desired path. This system must be capable to retain the quadrotor balance in the presence of the disturbance, undesired aerodynamical forces and Measurement error of constant parameters. The suggested controller in this paper consists of two inner and outer control loops. Inner loop controls the Euler angles and outer loop is for control the quadrotor position and translational motion, and calculating the desired angles for trajectory tracking. In this paper by utilizing the adaptive sliding mode, the controller has been designed which is no need to be given the uncertainty range and the upper bound of it will be estimated as a scalar number. In order to prevent from diverging adaptive parameters, the sigma-modification is used in adaption laws and also to achieve suitable performance in various load, the total mass is estimated adaptively. The control design is based on the Lyapunov theory and the robust stability of system in the presence of the disturbance have been shown.
کنترل لغزشی,قانون تطبیق,کوادروتور
Sliding mode control,adaptation rule,Quadrotor
95
102
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-1000-4317&slc_lang=fa&sid=15
Ali
Mottahedi
علی
متحدی
100319475328460065815
100319475328460065815
No
دانشجو
Ali
Akbarzadeh Kalat
على
اکبر زاده کلات
100319475328460065816
100319475328460065816
Yes
دانشگاه شاهرود