کنترل هوشمند هلی‌کوپتر چهار موتور بدون سرنشین در حالت معلق در هوا

هلی‌کوپتر چهار موتور (کوادروتور)، یک هواپیمای بدون سرنشین با چهار موتور است. به‌ دلیل قابلیت‌های منحصر ‌به‌فرد این وسیله از جمله نقصان تحریک بودن، پرواز و فرود عمودی، حرکت درجا، درجات آزادی بیشتر و کاربردهای نظامی و غیرنظامی، توجه ویژه بسیاری از محققین را به‌خود معطوف کرده است. به‌دلیل دینامیک غیرخطی و پیچیده این سیستم چندمتغیره با شش درجه آزادی، مدل‌سازی و کنترل این وسیله یکی از زمینه‌های چالش‌برانگیز در مهندسی کنترل به‌ شمار می‌آید. در این مقاله مدل‌سازی کوادروتور با استفاده از معادلات نیوتن- اویلر توصیف می‌گردد. پایدارسازی و کنترل ارتفاع و وضعیت این وسیله توسط سه کنترل‌کننده ‎‎PID‎‎‎‎ کلاسیک، فازی- ‎‎PID‎‎‎‎‏‏‎‎ و فازی- عصبی مبتنی بر PID صورت می‌پذیرد و همچنین عملکرد این کنترل‌کننده‌ها در حضور اغتشاش و نامعینی جرمی مورد بررسی قرار می‌گیرند. هدف اصلی این مقاله طراحی الگوریتم ‎PID‎‎‎‎ هوشمند می‌باشد که از تلفیق منطق فازی و شبکه‌های عصبی ساخته شده و کنترل‌کننده فازی- عصبی مبتنی بر ‎PID‎ را مطرح می‌نماید. نتایج شبیه‌سازی‌های صورت گرفته توسط نرم‌افزار ‎‎‎‎MATLAB‎‎‎‎‎‏‎‎‎ ارائه می‌شوند.