علوم رایانش و فناوری اطلاعات
کنترل پهپاد کوادروتور با استفاده از روش کنترل تطبیقی مدل مرجع
نویسندگان
1 دانشکده مهندسی رایانه و فناوری اطلاعات، دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری، تهران، ایران
2 دانشکده مهندسی برق، دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری، تهران، ایران
3 دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
چکیده
هواپیماهای بدون سرنشین کوادروتور با توجه به کاربردهای بسیار گستردهی آن‌ها، در صنایع مختلف نظامی، تحقیقاتی، علمی و تفریحی بسیار مورد توجه و اقبال قرارگرفته است. در این مقاله طراحی کنترل تطبیقی مدل مرجع مستقیم برای به‌روزرسانی پارامترهای کنترل کننده در حضور نویز و اغتشاش، جهت ردیابی مقدار مطلوب و موردنظر در این ریز پهپادها مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است. در ادامه با انتخاب یک تابع لیاپانوف پایداری سامانه موردنظر بررسی شده و پس از اثبات پایداری، قانون تطبیقی جهت به‌روزرسانی پارامترهای سامانه، استخراج گردیده است. نتایج شبیه‌سازی عملکرد مناسب کنترل‌کننده جهت کاهش خطا را نشان می‌دهد. با استفاده از روش میانگین مربعات خطا، مقایسه‌ای بین نتایج به‌دست آمده از طرح پیشنهادی و نتایج موجود در مراجع دیگر صورت گرفته است و این مقایسه بهبود در عملکرد کنترل‌کننده پیشنهاد شده در این مقاله را نشان می‌دهد.
کلیدواژه‌ها
- [1] M. Ramezani, and M. Khazaei, “Ortho Photo Generation Using Non-metric Cameras in Non-Automatic UAVs,” J. Adv. Defence Sci. & Technol., vol 3, pp. 177-167, 2014.
- [2] S. N. Ghazbi, Y. Aghli, M. Alimohammadi, and A. Akbari, “Quadrotors Unmanned Aerial Vehicels: Review,” Int. J. of Smart Sensing Intell. Syst., vol 9, pp. 309-333, 2016.
- [3] K. Agrawal, and P. Shirvastav, “Multi-rotors: A Revolution in Unmanned Aerial Vehicle," Int. J. Sci. Res. (IJSR), vol. 4, no. 11, pp. 1800-1804, 2014.
- [4] T. K. Myat, and A. Gavrilov, “Designing and Modeling of Quadcopter Control System Using Adaptive Control,” Inter. Symp. Intell. Syst., vol. 103, pp. 528-535, 2017.
- [5] Z. Dydek, A. Annaswamy, anb A. Lavretsky. “Adaptive Control of Quadrotor UAVs: A Design Trade Study With Flight Evaluations,” IEEE T. CONTR. SYST. T., vol. 21, no. 4, pp. 1400-1406, 2013.
- [6] K. Åström, and B. Wittenmark, Adaptive Control: Courier Corporation, Prentice Hall, 2013.
- [7] K. Narendra, and M. Annaswamy, Stable Adaptive Systems: Courier Corporation, Dover Publication; 2012.
- [8] T. Purseif, M. Taheri Andani, Z. Ramezani, and M. Pourgholi, “Model Reference Adaptive Control for Robot Tracking Problem: Design & Performance Analysis,” Int. J. Control. Sci. Eng., vol. 7, no. 1, pp. 18-23, 2017.
- [9] Z. Ramezani, M. Arefi, H. Zargarzadeh, and M. Jahed-Motlagh, “Neuro Observer-Based Control of Pure Feedback MIMO Systems with Unknown Control Direction,” IET. Control Theory Adv., vol. 11, pp. 213-244, 2017.
- [10] S. Islam, P. Liu, and A. Saddik, “Nonlinear Adaptive Control for Quadrotor Flying Vehicle,” Nonlinear Dynam., vol. 78, pp. 117-133, 2014.
- [11] Z. Dydek, Adaptive Control of Unmanned Aerial Systems, Ph.D. Dissertation, Dept. Mech. Eng., Massachusetts Institute Technology, Cambridge, 2010.
- [12] S. Weiss, M. Achtelik, S. Lynen, M. Achtelik, L. Kneip, M. Chli, and R. Siegwart, “Monocular Vision for Long-Term Micro Aerial Vehicle State Estimation: A Compendium,” J. Field. Robot., vol. 30, pp. 803-831, 2013.
- [13] M. Duarte-Mermoud, J. Rioseco, and R. Gonzalez, "Control of Longitudinal Movement of a Plane Using Combined,” Aircr. Eng. Aerosp. Tec., vol. 77, no. 3, pp. 199-213, 2005.
)