استفاده از فیلتر کالمن خنثی (UKF) جهت تخمین موقعیت کوادروتور در محیط های داخلی

سال انتشار: 1397
نوع سند: مقاله کنفرانسی
زبان: فارسی
مشاهده: 637

فایل این مقاله در 16 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

ELEMECHCONF05_037

تاریخ نمایه سازی: 21 خرداد 1398

چکیده مقاله:

در این مقاله، تخمین موقعیت کوادروتور در محیط های داخلی با استفاده از فیلتر کالمن خنثی (UKF) ارائه شده است. در ابتدا مدل سیستم کوادروتور که دارای سنسور (IMU) می باشد، معرفی شده است. از یک کنترل کننده تناسبی مشتق گیر جهت پایدارسازی ارتفاع و وضعیت کوادروتور و از یک کنترل کننده مد لغزشی- انتگرالی جهت پایدارسازی موقعیت کوادروتور استفاده شده است. سپس از یک الگوریتم فیلتر کالمن خنثی برای سیستم چند سنسوری جهت به دست آوردن تخمین موقعیت کوادروتور استفاده می شود. هدف در این پژوهش این است که میانگین خطای تخمین در سیستم چند سنسوری که روی کوادروتور قرار دارد به کمترین مقدار خود رسانده شود تا موقعیت کوادروتور در محیط داخلی با حداقل خطای ممکن به اپراتور ارسال شود. در این پژوهش با استفاده از اطلاعات اندازه گیری 6 متغیر توسط سنسورهای مناسب، موقعیت کوادروتور در مکان های داخلی تخمین زده شده است. همچنین عملکرد فیلتر کالمن خنثی در شرایط اضافه شدن نویز و اغتشاش، بررسی شده است. دستیابی به این مهم کمک خواهد کرد تا کوادروتور ماموریت و مانور خود را بدون استفاده از سیستم موقعیت یاب جهانی (GPS) که در محیط های داخلی با مشکل مواجه می شود، به درستی انجام دهد. همچنین اپراتور با داشتن موقعیت کوادروتور، کنترل و هدایت آن را به طور مناسب انجام دهد. در پایان، برای اثبات کارایی فیلتر کالمن خنثی UKF پیشنهادی، نتایج شبیه سازی ارائه شده است.

نویسندگان

علی عبدلی حسین آبادی

کارشناس ارشد مهندسی برق – کنترل، دانشگاه آزاد اسلامی واحد بروجرد

مهدی خدابنده

استادیار، گروه مهندسی برق، دانشگاه صنعتی همدان