مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

طراحی کنترل کننده مد لغزشی مرتبه کسری برای سیستم کوادروتور

نویسندگان
دانشگاه صنعتی اصفهان
چکیده
کوادروتورها یک نمونه از هواپیما‌های بدون سرنشین هستند که دارای ویژگی‌های منحصر به فردی در مقایسه با دیگر پهپادها می‌باشند که می‌توان به برخواست و فرود به صورت عمودی، پرواز در محیط‌های کوچک و قابلیت مانور بالای آن‌ها اشاره کرد. همچنین ساختار نسبتا ساده، مقرون به صرفه و سیستم پرواز آسان کوادروتورها سبب شده است که به صورت گسترده‌ای به منظور توسعه، پیاده سازی و تست انواع روش‌های کنترل استفاده شوند. یکی از روش‌های کنترل مقاوم، کنترل مد لغزشی می-باشد که با وجود قابلیت‌های بالای کنترل مد لغزشی این روش یک اشکال عمده دارد و آن نوسان فرکانس بالا در سیگنال ورودی کنترل است که به پدیده‌ی چترینگ و یا وزوز معروف است. در چند دهه گذشته معادلات دیفرانسیل مرتبه کسری به زمینه‌های کاربردی مهندسی از جمله طراحی کنترل کننده‌ها وارد شده‌اند و امکان طراحی کنترل کننده‌هایی در جهت بهبود عملکرد مطلوب سیستم را فراهم کرده‌اند. در این مقاله از یک سطح لغزش مرتبه کسری برای طراحی قانون کنترل مد لغزشی برای کوادروتور استفاده شده است. هدف، بهبود عملکرد و کم کردن پدیده چترینگ در روش مد لغزشی می‌باشد. در این راستا با تعریف سطح لغزش PD^α قانون کنترل در دو حالت مختلف 0
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Fractional order sliding mode controller design for quadrotor system

نویسندگان English

Marzeh Kamali
Mehdi Farhadi
Javad Askari
چکیده English

Quadrotors are types of Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) which have unique features compared to conventional aircrafts because of its vertical take-off and landing capability, flying in small areas and its high maneuverability. Also the relatively simple, economical and easy flight system of quadrotors, makes it to widely used as a good platform for development, implementation and testing a variety of control methods. One of the robust control methods is sliding mode control. In spite of the high capabilities of this approach, it has a main problem which is high frequency switching of the control signal witch is known the chattering phenomenon. In the past several decades, fractional order differential equations have been implemented in engineering application field, including controllers design and provided the possibility of using controllers for improving the performance of system. In this paper, a fractional order sliding surface has been employed for designing sliding mode control rule for quadrotors. The main objective of this study is to improve the performance and reduce the chattering phenomenon in sliding mode method. In this regard, by introducing sliding 〖PD〗^α surface, the control rule is designed in two different modes of 0

کلیدواژه‌ها English

Sliding mode control
Fractional order equations
Chattering
Quadrotor