طراحی و پیاده سازی عملی کنترلر زاویه ای PID با بهره گیری از سیستم فازی برای تنظیم بهره های کنترلی کوادروتور

این مقاله یک مدل کنترلی کاملا عملی و سخت افزاری برای پرنده چهار روتور ارائه می کند. مدلسازی کوادروتور با استفاده از روابط اویلر-نیوتون بیان می شود. برای پایدارسازی و کنترل کوادروتور یک کنترلر کلاسیک PID طراحی و پیاده سازی شده و از یک کنترلر فازی برای تنظیم ضرایب کنترلی استفاده می شود. با توجه به اینکه کوادروتور یک سیستم غیرخطی است استفاده از کنترلرهای کلاسیک برای پایدار سازی آن به اندازه کافی موثر نخواهد بود، از این رو استفاده از سیستم فازی که از جمله کنترلرهای غیرخطی به شمار می رود برای این سیستم غیرخطی موثر خواهد بود. سیستم فازی با توجه به مقدار مطلوب منظور شده برای کوادروتور بهره های کنترلی را به منظور بهبود عملکرد کوادروتور تنظیم می کند و نتایج بهتری نسبت به کنترلر کلاسیک PID درپی دارد. یک مجموعه آزمایشگاهی شامل حسگرهای شتاب سنج و ژیروسکوپ به همراه میکروکنترلر برای پیاده سازی کنترلر زاویه ای فازی 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.