کنترل سمت کوادروتور با پیاده سازی آزمایشگاهی کنترل کنندههای PID اصلاح شده و حالت لغزشی

کنترل سمت پهپادها پایه و اساس بسیاری از سیستم های کنترلی نظیر کنترل موقعیت، تعقیب مسیر، تعقیب اهداف متحرک و عبور از موانع به شمار می رود. از این رو طراحی یک کنترل کننده سمت مناسب که توانایی مقابله با اغتشاشات خارجی، کم عملگری مکانیکی، تغییر در مدل یا پارامتر فیزیکی سیستم و برهم کنش میان زیرسیستم های آن را داشته باشد، از مهمترین بخش هایی است که می تواند در کنترل پهپادها مورد بررسی قرار گیرد. هدف از این مقاله، بررسی پایدارسازی و کنترل زوایا و سمت یک کوادروتور بوده که بدین منظور در ابتدا مدل دینامیکی سیستم با استفاده از روش نیوتن-اویلر تعیین شده و پارامترهای مورد نیاز مدل مانند ممان اینرسی، ضریب تراست و ضریب گشتاور درگ به کمک روش های آزمایشگاهی و یک نمونه فیزیکی واقعی شناسایی می گردد. در ادامه با طراحی کنترل کننده PID اصلاح شده و کنترل غیرخطی حالت لغزشی، عملکرد هر کدام از این آنها در تعقیب سمت کوادروتور و تحت شرایط اغتشاش و وجود نویز در سنسورها بررسی و شبیه سازی می شود. در نهایت کنترل کننده های طراحی شده بر روی یک نمونه واقعی سه درجه آزادی پیاده سازی شده و نتایج آزمایشگاهی کنترل کننده های PID اصلاح شده و حالت لغزشی با یکدیگر و با نتایج حاصل از بخش شبیه سازی مقایسه می گردند.

کلیدواژه ها:

Quadrotor ، Implementation ، Attitude control ، Modified PID ، Sliding mode ، کوادروتور ، پیاده سازی ، کنترل سمت ، PID اصلاح شده ، حالت لغزشی