مدل سازی دینامیکی و کنترل زوایا و ارتفاع مدل غیرخطی یک ربات شش درجه آزادی کم-عملگر به دو روش pid و مدلغزشی-pid

در این پایان نامه مدل سازی دینامیکی و کنترل نیمه خودکار کوادروتور به تفصیل مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا در فصل اول به معرفی کوادروتور پرداخته شد. در این فصل، تاریخچه ی پیدایش، تفاوت این پرنده نسبت به سایر پرنده ها و توصیف نحوه ی حرکت پرنده و درجه آزادی پرنده مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. در فصل دوم با مطالعه ی ادبیات موضوع، اهداف کنترلی ای که تاکنون مورد توجه محققان قرار داشت به 5 دسته تقسیم شدند. در ادامه مروری بر مجموعه ی پژوهش های پیشین انجام گرفت و دسته بندی زمانی و موضوعی سابقه ی کارهای انجام پذیرفته شده برروی کوادروتور مورد استفاده قرار گرفت تا به تبیین جایگاه اهداف این پژوهش در میان کارهای سایر محققین پرداخته شود. در فصل سوم یک دستگاه آزمایش ساخته و معرفی شد و با کمک آن داده های تجربی مورد نیاز جهت شناسایی سیستم، بدست آمد. در این فصل، مجموعه ی پیشرانش با استفاده از الگوریتم حداقل مربعات خطای بازگشتی شناسایی گردید. در فصل چهارم با استفاده از روش نیوتن-اولر به حل دینامیکی بدنه ی کوادروتور پرداخته-شد. مدل غیرخطی بدست آمده در این فصل در محیط سیمولینک نرم افزار متلب مورد استفاده قرار گرفت تا شبیه ساز غیرخطی دینامیک مدل پرنده طراحی گردد. استفاده از 5 آزمایش، صحت مدل شبیه سازی شده را مورد ارزیابی قرار داد. آنچه در فصل پنجم مورد نظر بود کنترل نیمه خودکار کوادروتور بود. از آن جا که کوادروتور یک پرنده ی کم عملگر است، در این فصل ابتدا ساختار کنترلی مورد بررسی قرار گرفت و یک ساختار مناسب جهت کنترل انتخاب گردید. سپس با استفاده از روش حلقه بستن ترتیبی، دو دسته کنترلگر بر روی کوادروتور پیاده سازی شد. در روش اول از 4 کنترلگر pid برای کنترل زوایا و ارتفاع و در روش دوم از دو کنترلگر pid جهت کنترل ارتفاع و زاویه ی یاو و نیز دو کنترلگر مدلغزشی جهت کنترل زوایای رول و پیچ استفاده گردید. نشان داده شد هر دو کنترلگر معرفی شده نسبت به کار میان و هوانگ توانستند نتایج بهتری از نظر سرعت و دقت همگرایی داشته باشند. و همین طور مشخص گردید کنترلگر ترکیبی pid – مدلغزشی به دلیل ساختار غیرخطی کنترلگر زوایای رول و یاو در تضعیف اغتشاش عملکرد موفق تری نسبت به کنترلگر pid دارد.