کنترل مد لغزشی مقاوم تطبیقی کوادروتور در حضور اغتشاش باد

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 بال چرخان قرار می گیرد و یک سیستم کم عملگر و ذاتا ناپایدار است، همچنین مدل دینامیکی سیستم غیرخطی و همراه با عدم قطعیت می باشد، 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 اندازه گیری پارامترهای ثابت را داشته باشد. مدل دینامیکی کوادروتور با استفاده از روش نیوتن اویلر استخراج شده است. کنترل کننده پیشنهادی در این مقاله شامل دو حلقه کنترل داخلی و خارجی است. حلقه داخلی حرکت چرخشی و زوایای اویلر کوادروتور را کنترل می کند 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، کنترل کننده ای 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 می شود. جهت جلوگیری از واگرایی پارامترها در قوانین تطبیق از روش اصلاحی سیگما استفاده شده است و بعلاوه بمنظور عملکرد مناسب سیستم در بار محموله های 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.

کلیدواژه ها:

Sliding mode control ، adaptation rule ، Quadrotor ، کنترل لغزشی ، قانون تطبیق ، کوادروتور