طراحی کنترل کننده هیبرید فازی - مد لغزشی فرا پیچش برای کلاس خاصی از دینامیک غیر خطی کوادروتور

طراحی کنترل کننده برای سیستم های غیر خطی چند ورودی- چند خروجی مانند وسایل بدون سرنشین کوادروتور به دلیل کوپلاژ شدید بین متغیرهای حالت و معادلات دینامیکی به شدت غیرخطی آن همیشه یک موضوع چالش برانگیز بوده است. علاوه بر این کوادروتور یک وسیله دینامیکی غیر خطی کم عملگر (چهار عملگر در مقابل شش درجه آزادی) است، به دلیل کم عملگر بودن وسیله برای داشتن حرکت در جهت افقی باید از ترکیب تغییرات در سرعت عملگرهای چهارگانه موجود استفاده کرد. بطوریکه با ایجاد زاویه بین صفحه فرضی کوادروتور و سطح افق می توان وسیله را وادار به حرکت در جهت طولی یا عرضی کرد. بنابراین در سیستم کنترل کوادروتور دو حلقه کنترلی تو در تو نیاز است. یک حلقه بیرونی برای تعیین زاویه مناسب وسیله نسبت به افق برای حرکتهای افقی و یک حلقه داخلی که وظیفه رساندن زاویه صفحه وسیله به این زاویه تعیین شده را دارد و بسته به زیاد یا کم بودن این زاویه، سرعت افقی وسیله زیاد یا کم میشود. در این مقاله تلاش شده که یک کنترل کننده غیر خطی هیبرید فازی - مد لغزشی فراپیچش برای کنترل یک کوادروتور نمونه طراحی و از کنترل کننده فازی در حلقه بیرونی و از کنترل کننده مد لغزشی فراپیچش در حلقه داخلی استفاده شود. مزیت مهم این استراتژی این است که سرعت حرکت افقی وسیله را بهینه می کند. اگر فاصله از هدف زیاد باشد زاویه صفحه وسیله نیز زیاد و اگر فاصله کم شود این زاویه نیز کمتر می شود. در نتیجه وسیله با سرعت مطلوبی به هدف می رسد. نتایج شبیه سازی انجام شده موید این امر است.