طراحی کنترل کننده مرتبه کسری تطبیقی برای یک پرنده چهار موتوره

Abstract

در این تحقیق، با استفاده از ریاضیات مرتبه کسری یک کنترلکننده برای کنترل مسیر حرکت یک کوادروتور طراحی میگردد. با توجه به اینکه یکی از مهم- ترین چالشها در کوادروتورها تغییر جرم آنها برای حمل و جابجایی بارهای مختلف است، در این پژوهش کنترلکننده طراحی شده برای جرم به صورت تطبیقی طراحی میگردد تا در مقابل اثرات تغییر جرم رفتار مناسبی را ارائه دهد. برای طراحی کنترلکننده در این پژوهش از روش مودلغزشی استفاده میشود و سطح لغزش مورد نظر به صورت یک مدل مرتبه کسری در نظر گرفته میشود. نتایج این تحقیق به خوبی کارایی کنترلکننده مرتبه کسری را برای کنترل مسیر کوادروتور و مقاومت در مقابل تغییرات جرمی را نشان میدهد. به علاوه، شبیهسازیها نشان میدهند که با استفاده از تغییرات مرتبه مشتق کسری می- توان کنترلکنندهای طراحی کرد که با تلاش کنترلی کمتری یک ماموریت را انجام دهد، بنابراین، با طراحی یک کنترلکننده مرتبه کسری میتوان ظرفیت حمل بار را در یک کوادروتور افزایش داد. نتایج این تحقیق نشان میدهند که ظرفیت حمل بار با در نظر گرفتن مقدار 0/275 برای مرتبه مشتق بالاترین مقدار خود را دارد. نوآوری این کار بررسی اثرات کنترلکننده مرتبه کسری در تعیین ظرفیت حمل بار است به طوری که نشان داده میشود با تعیین مقداری مشخص میتوان ظرفیت حمل بار را تا حدود دو برابر نسبت به کنترلکنندهی معمولی افزایش داد.