دوره 14، شماره 3 - ( مجله کنترل، جلد 14، شماره 3، پاییز 1399 )                   جلد 14 شماره 3,1399 صفحات 51-43 | برگشت به فهرست نسخه ها


XML English Abstract Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Nekoukar V, Mahdian Dehkordi N. Fuzzy Adaptive Control of Unmanned Aerial Vehicle for Carrying Time-Varying Cargo on Predefined Path. JoC. 2020; 14 (3) :43-51
URL: http://joc.kntu.ac.ir/article-1-649-fa.html
نکوکار وهاب، مهدیان دهکردی نیما. کنترل تطبیقی-فازی پرنده بدون سرنشین جهت حمل بار متغیر با زمان روی مسیر از پیش تعیین شده. مجله کنترل. 1399; 14 (3) :51-43

URL: http://joc.kntu.ac.ir/article-1-649-fa.html


1- دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی
چکیده:   (3342 مشاهده)
در حال حاضر، کاربرد پرنده‌های بدون سرنشین چند ملخی در حال افزایش چشم‌گیری است. دلیل این توسعه، ارزان بودن، کوچک بودن، سادگی کاربری و خلبانی، تنوع ماموریت و عللی بیش از این است. دلیل سادگی هدایت و کنترل پرنده‌های چندملخی این است که آن‌ها مجهز به سامانه خودخلبان هستند. این سامانه وظیفه کنترل پرواز پرنده را بر عهده دارد. پرنده‌های بدون سرنشین چند ملخی از وزن بالایی برخوردار نیستند و غالبا موتورهای سه فاز با سرعت بالایی دارند بنابراین از دینامیک پرواز سریع و پیچیده‌ای برخوردارند. در این مقاله،‏ یک سامانه خودخلبان تطبیقی-فازی بر اساس کنترل‌کننده‌های ‎PID‎‏‌ برای هدایت یک پرنده بدون سرنشین جهت حمل بار متغیر با زمان ارایه می‌گردد. عملکرد سامانه کنترل پرواز پیشنهاد شده بر روی یک کوادکوپتر به صورت عملی در آزمایشات پروازی مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. برای مدل‌سازی جرم متغیر با زمان، از یک جعبه شن استفاده شده است. شن‌ها از ابتدای پرواز از طریق منافذی که در جعبه وجود دارد، از آن به بیرون می‌ریزند و پس از حدود یک دقیقه کل شن خالی می‌شود. در پایان مقاله، نتایج عملی به دست آمده با نتایج مبتنی بر کنترل کننده PID غیر تطبیقی مقایسه می‌گردد.
متن کامل [PDF 1077 kb]   (527 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: تخصصي
دریافت: 1397/11/27 | پذیرش: 1398/4/12 | انتشار الکترونیک پیش از انتشار نهایی: 1398/5/24 | انتشار: 1399/9/22

فهرست منابع
1. H. Shakhatreh et al., "Unmanned Aerial Vehicles: A Survey on Civil Applications and Key Research Challenges," arXiv preprint arXiv:.00881, 2018.
2. J. Ajmera and V. Sankaranarayanan, "Point-to-point control of a quadrotor: Theory and experiment," IFAC-PapersOnLine, vol. 49, no. 1, pp. 401-406, 2016. [DOI:10.1016/j.ifacol.2016.03.087]
3. S. Bouabdallah, A. Noth, and R. Siegwart, "PID vs LQ control techniques applied to an indoor micro quadrotor," in Proc. of The IEEE International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS), 2004, pp. 2451-2456.
4. V. M. Babu, K. Das, and S. Kumar, "Designing of self tuning PID controller for AR drone quadrotor," in Advanced Robotics (ICAR), 2017 18th International Conference on, 2017, pp. 167-172. [DOI:10.1109/ICAR.2017.8023513]
5. A. S. Fahmizal, M. Budiyanto, and M. Arrofiq, "Altitude control of quadrotor using fuzzy self-tuning PID controller," in Int. Conf. on Instrumentation, Control, and Automation, 2017, pp. 67-72. [DOI:10.1109/ICA.2017.8068415]
6. G. Antonelli, E. Cataldi, F. Arrichiello, P. R. Giordano, S. Chiaverini, and A. Franchi, "Adaptive trajectory tracking for quadrotor MAVs in presence of parameter uncertainties and external disturbances," IEEE Transactions on Control Systems Technology, vol. 26, no. 1, pp. 248-254, 2018. [DOI:10.1109/TCST.2017.2650679]
7. Z. T. Dydek, A. M. Annaswamy, and E. Lavretsky, "Adaptive control of quadrotor UAVs: A design trade study with flight evaluations," IEEE Transactions on Control Systems Technology, vol. 21, no. 4, pp. 1400-1406, 2013. [DOI:10.1109/TCST.2012.2200104]
8. M. Huang, B. Xian, C. Diao, K. Yang, and Y. Feng, "Adaptive tracking control of underactuated quadrotor unmanned aerial vehicles via backstepping," in American Control Conference (ACC), 2010, 2010, pp. 2076-2081. [DOI:10.1109/ACC.2010.5531424]
9. D. Lee, H. J. Kim, and S. Sastry, "Feedback linearization vs. adaptive sliding mode control for a quadrotor helicopter," International Journal of Control, Automation and Systems, vol. 7, no. 3, pp. 419-428, 2009. [DOI:10.1007/s12555-009-0311-8]
10. W. Lei, C. Li, and M. Z. Chen, "Robust Adaptive Tracking Control for Quadrotors by Combining PI and Self-Tuning Regulator," IEEE Transactions on Control Systems Technology, 2018. [DOI:10.1109/TCST.2018.2872462]
11. W. Li and J. Wang, "Effective adaptive Kalman filter for MEMS-IMU/magnetometers integrated attitude and heading reference systems," The Journal of Navigation, vol. 66, no. 1, pp. 99-113, 2013. [DOI:10.1017/S0373463312000331]
12. O. Mofid and S. Mobayen, "Adaptive sliding mode control for finite-time stability of quad-rotor UAVs with parametric uncertainties," ISA transactions, vol. 72, pp. 1-14, 2018. [DOI:10.1016/j.isatra.2017.11.010]
13. C. Nicol, C. Macnab, and A. Ramirez-Serrano, "Robust adaptive control of a quadrotor helicopter," Mechatronics, vol. 21, no. 6, pp. 927-938, 2011. [DOI:10.1016/j.mechatronics.2011.02.007]
14. T.-T. Tran, S. S. Ge, and W. He, "Adaptive control of a quadrotor aerial vehicle with input constraints and uncertain parameters," International Journal of Control, vol. 91, no. 5, pp. 1140-1160, 2018. [DOI:10.1080/00207179.2017.1309572]
15. س. ج. طالبیان و ج. ح. نوبری، "طراحی الگوریتم هدایت افقی یک پرنده بدون سرنشین جهت پیمودن بهینه پایه‌های مسیر،" مجله کنترل، دوره 8، شماره 2، صفحه 47-85، 1393.
16. ن. ا. قهرماني و م. نظري، " طراحي كنترل بهينه و مقيد يك جسم پرنده با رويكرد كنترل پيش‌بين و پياده‌سازي آن در آزمايشگاه سخت افزار در حلقه،" فصل‌نامه مکانیک هوافضا، شماره 3، صفحه 79-92، 1398.
17. ا. ل. يانسي، م. ع. ا. آتشگاه و ا. كلهر، " كنترلگر ردياب مسير براي يك ربات پرنده چهارپره با رويكرد جايابي قطب‌هاي معادلات ديناميكي خطا برمبناي تحقق ديفومورفيزم،" مجله مهندسی مکانیک، دوره 49، شماره 1، صفحه 269-277، 1398.
18. P. Zhang, J. Gu, E. E. Milios, and P. Huynh, "Navigation with IMU/GPS/digital compass with unscented Kalman filter," in Mechatronics and Automation, 2005 IEEE International Conference, 2005, vol. 3, pp. 1497-1502.

ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA

ارسال پیام به نویسنده مسئول


بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.

کلیه حقوق این وب سایت متعلق به مجله کنترل می باشد.

طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق

© 2021 CC BY-NC 4.0 | Journal of Control

Designed & Developed by : Yektaweb