Real-time Fault Tolerant Attitude Stabilization Control of a Quadrotor in the Presence of Actuator Fault

Message:
Article Type:
Research/Original Article (دارای رتبه معتبر)
Abstract:

In this paper, a finite-time fault tolerant controller based on sliding mode algorithm, as a robust control method, is presented to control the attitude stabilization of the quadrotor system in the presence of actuator fault and uncertainty. The controller is designed based on the nonlinear model of a quadrotor and its stability analysis is performed according to the Lyapunov stability theorem. Also, regarding some weaknesses of MEMS sensors such as partly high noise and bias error, an extended Kalman filter is designed and implemented in order to merge sensors data and reduce the noise effect on the outputs. To validate the controller performance, the experimental tests is implemented on a full-scale quadrotor in real-time. The evaluation of the designed strategy is carried out in different scenarios, no fault in the actuators and a partial loss of effectiveness of an actuator as well as uncertainty in the quadrotor parameters. The experimental results reveal the superiority of the sliding mode tolerant strategy over feedback linearization in the presence of various faults and uncertainty effects.

Language:
Persian
Published:
Modares Mechanical Engineering, Volume:23 Issue: 7, 2023
Pages:
424 to 437
https://www.magiran.com/p2624408  
دانلود و مطالعه متن این مقاله با یکی از روشهای زیر امکان پذیر است:
اشتراک شخصی
با ثبت ایمیلتان و پرداخت حق اشتراک سالانه به مبلغ 1,490,000ريال، بلافاصله متن این مقاله را دریافت کنید.اعتبار دانلود 70 مقاله نیز در حساب کاربری شما لحاظ خواهد شد.

پرداخت حق اشتراک به معنای پذیرش "شرایط خدمات" پایگاه مگیران از سوی شماست.

اگر مقاله ای از شما در مگیران نمایه شده، برای استفاده از اعتبار اهدایی سامانه نویسندگان با ایمیل منتشرشده ثبت نام کنید. ثبت نام

اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی نامحدود همه کاربران به متن مطالب تهیه نمایند!
توجه!
  • حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران می‌شود.
  • پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانه‌های چاپی و دیجیتال را به کاربر نمی‌دهد.
In order to view content subscription is required

Personal subscription
Subscribe magiran.com for 70 € euros via PayPal and download 70 articles during a year.
Organization subscription
Please contact us to subscribe your university or library for unlimited access!