طراحی کنترل کننده ترکیبی برای ردیابی مسیر یک کوادروتور با وجود اغتشاش نامعین

در این پژوهش یک روش کنترل غیرخطی جدید همراه با شبیه سازی برای کوادروتور ارایه می شود. معادلات دینامیکی پرنده بصورت یک جسم با شش درجه آزادی بر اساس معادلات نیوتن-اویلر، بصورت کامل و بدون ساده سازی و همراه با اغتشاش خارجی نامعین در نظر گرفته شده است. با توجه به کم عملگر بودن پرنده و کوپل دینامیک آن، یک الگوریتم کنترل غیرخطی با ترکیب روش کنترلی گام به عقب انتگرال گیر و روش مود لغزشی برای پایداری وضعیت پرنده و دنبال کردن مسیر مطلوب توسط آن، طراحی می شود. کنترل کننده های طراحی شده براساس کنترل سلسله مراتبی برای کنترل حرکات چرخشی و حرکات انتقالی پرنده استفاده می شوند، ضمن این که پایداری آن ها توسط تیوری لیاپانوف اثبات می شود. با استفاده از کنترل کننده پیشنهادی، می توان از وقوع پدیده چترینگ و همچنین ورودی کنترلی ناپیوسته که در روش کنترلی مود لغزشی رخ می دهد، اجتناب کرد. عملکرد کنترل کننده ارایه شده در این تحقیق توسط شبیه-سازی تحت سناریوهای مختلف تایید می شود. نتایج نشان می دهد که روش پیشنهادی نسبت به کنترل کننده PID نه تنها عملکرد بهتری در ردیابی مسیر از خود نشان می دهد بلکه در مواجهه با اغتشاش خارجی نامعین، مقاوم تر است.