این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی مکانیک مدرس، جلد ۱۸، شماره ۸، صفحات ۰-۰
عنوان فارسی کنترل ردیابی مسیر کوادروتور با استفاده از کنترل‌کننده تناسبی-انتگرالی-مشتقی فازی مرتبه کسری در حضور اغتشاش باد
چکیده فارسی مقاله کوادروتور یکی از رایج‌ترین مدل‌های پرنده بدون سرنشین با چهار ملخ محرک است که ساختار مکانیکی ساده، سبک و کوچکی دارد و در عین حال از قابلیت مانوردهی بالایی برخوردار است. با این حال، دینامیک غیرخطی و زیر‌تحریک این پرنده بدون سرنشین چهار ملخه نیازمند کنترل‌کننده‌‌های پیشرفته‌تری برای غلبه بر اغتشاش‌های خارجی، حفظ تعادل و ردیابی دقیق مسیر پرواز است. به ویژه زیر‌سیستم دینامیکی زیرتحریک کوادروتور نیازمند پاسخی سریع، بدون بالازدگی و با کمترین خطای حالت دائم است. در این مقاله، با بهره‌گیری از سیستم‌های فازی و مرتبه کسری، کنترل‌کننده تناسبی-انتگرالی-مشتقی فازی مرتبه کسری برای هدایت سیستم کوادروتور به منظور بهبود سرعت پاسخ‌گویی، دقت ردیابی و مقاومت سیستم کنترل نسبت به کنترل‌کننده سنتی تناسبی-انتگرالی-مشتقی طراحی شده است. ساختار کنترل‌کننده زیرسیستم دینامیکی زیرتحریک کوادروتور براساس تئوری کنترل حلقه داخلی-بیرونی طراحی شده که در آن از تحلیل سینماتیک معکوس صریح و تحلیلی سیستم برای ارتباط حلقه‌های‌ داخلی و بیرونی استفاده شده است. همچنین، در مدل دینامیکی کوادروتور، دینامیک موتورها و اشباع محرکه‌ها لحاظ شده و تاثیر آن بر عملکرد کنترل‌کننده‌ها بررسی شده است. برای ارزیابی عملکرد ردیابی کنترل‌کننده‌ها یک مسیر به شکل مانور هوایی هشت طراحی شده و عملکرد کنترل‌کننده‌ها در غیاب و در حضور اغتشاش باد سنجیده شده است. دقت کنترل‌کننده‌ها در ردیابی مسیر حرکت براساس شاخص‌های بیشترین قدر مطلق خطا و انتگرال قدر مطلق خطا مطالعه و مقایسه شده است که نشان می‌دهد کنترل‌کننده پیشنهادی PID فازی مرتبه کسری به خوبی توانسته عملکرد سیستم را بهبود ببخشد.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله
عنوان انگلیسی Trajectory Tracking Control of Quadrotor using Fractional-Order Fuzzy PID Controller in the Presence of Wind Disturbance
چکیده انگلیسی مقاله Quadrotor is one the most popular models of unmanned aerial vehicles with four actuated propellers which has a simple, light weight, small mechanical structure and high maneuverability. However, its nonlinear under-actuated dynamics needs more advanced controllers for rejection of external disturbances, balancing and precise trajectory tracking. In particular, the under-actuated subsystem of the quadrotor's dynamics needs a fast response without overshoot and steady state error. In this paper, fuzzy fractional-order proportional-integral derivative (FOFPID) controller is designed for quadrotor control system using fuzzy and fractional order systems to improve response speed, tracking accuracy and system robustness respect to the conventional PID controller. Controller architecture of the under-actuated subsystem of the quadrotor's dynamics is designed based on the inner-outer loop control theory which is employed explicit and analytical inverse kinematic of system to connect the inner and outer loops. Also, dynamics of the motors and actuators saturation are considered in the quadrotor's dynamics model and their effects are studied on the controllers' performance. In order to evaluate tracking performance of controllers, trajectory of an eight aerial maneuver is designed and controllers' performance is assessed in the absence and presence of wind disturbance. Trajectory tracking accuracy of the controllers is studied according to the maximum absolute error and integral of absolute error criterions and is compared that shows the proposed FOFPID controller has successfully improved performance of the quadrotor system.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله فرهاد پریوش | Farhad Parivash
Mechanical and Mechatronics Engineering Department, Shahrood University of Technology, Shahrood, Iran
کارشناسی‌ارشد، مهندسی مکاترونیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود

علی قاسمی | ali ghasemi
Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, North Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.
استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی-واحد تهران شمال

نشانی اینترنتی http://journals.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-25398-2&slc_lang=fa&sid=15
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات