کنترل موقعیت و وضعیت یک چهارپره به کمک کنترل کننده ترکیبی بهینه و مقاوم بر مبنای کنترل کننده های LQR و H∞

در این پژوهش به کنترل موقعیت و وضعیت یک چهارپره (Quadrotor) به کمک یک کنترل کننده ترکیبی بر مبنای سوییچ سخت (Hard Switch) پرداخته شده است. ابتدا یک کنترل کننده مربعی خطی (LQR) برای کنترل چهارپره ارائه شده است که رفتاری بهینه در نزدیکی نقطه تعادل سیستم دارد. از آن جا که در روند طراحی این کنترل کننده حضور اغتشاش در نظر گرفته نمی شود، عملکرد آن در مقابل اغتشاش و نامعینی مطلوب نیست. برای جبران این کاستی، یک کنترل کننده مربعی خطی مقاوم بر مبنای کنترل کننده H∞ معرفی شده است. این کنترل کننده مقاوم به دلیل در نظر گرفتن بدترین حالت اغتشاش، طراحی محافظه کارانه دارد که منجر به افزایش زمان نشست و فراجهش سیستم می شود. بنابراین، کنترل کننده نهایی طراحی شده ترکیبی از هردو کنترل کننده است تا علاوه بر حفظ عملکرد سیستم، در برابر اغتشاش نیز مقاوم شود. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که عملکرد کنترل کننده ترکیبی طراحی شده، از هردو کنترل کننده LQR و H∞ بهتر است.

کلیدواژه ها:

تنظیم کننده مربعی خطی انتگرالی ، کنترل مقاوم ، کنترل بهینه ، چهارپره