بررسی تحلیلی عملکرد الگوریتم های فرا ابتکاری بر بهینه سازی عملکرد کنترلر پهپاد چهارروتوره

با توجه به مدل دینامیکی غیرخطی و کوپل پهباد چهارروتوره، طراحی کنترلر برای آن با تعداد زیادی از پارامترهای طراحی به هم وابسته درگیر است. در این مقاله به بررسی کاربرد الگوریتم های فراابتکاری برای طراحی و بهینه سازی پارامترهای کنترلر PID برای پهباد چهارروتوره پرداخته شده است. سه روش بهینه سازی ازدحام ذرات، جستجوی هارمونی و الگوریتم ژنتیک برای این منظور انتخاب شده اند. روش ازدحام ذرات با بهینه سازی بهتر بهره های کنترلی، در نهایت با کاهش بیشتر تابع هزینه نسبت به سایر الگوریتم های تکاملی پاسخ مناسب تری را ارائه می دهد. یک مجموعه آزمایشگاهی دو درجه آزادی شامل حسگرهای شتاب سنج و ژیروسکوپ به همراه میکروکنترلر برای پیاده سازی کنترلر زاویه ای PID طراحی و ساخته شده است. با توجه به اینکه داده های آزمایشگاهی دارای خطا و نویز هستند از فیلتر کالمن برای کاهش نویز حسگر استفاده شده است. در نهایت استفاده از فیلتر کالمن برای فیلتر داده های آزمایشگاهی منجر به کنترل زاویه ای مناسب مجموعه شده است.