کنترل مد لغزشی مبتنی بر روش برگشت به عقب کوادروتور با حذف اثر اغتشاش بار و تخمین اینرسی به روش تطبیقی

نویسندگان

دانشگاه صنعتی همدان - دانشکده مهندسی برق

چکیده

کوادروتور یک جسم معلق در فضا با شش درجه آزادی می‌باشد. هدف از این مقاله ردیابی مسیر ایده‌آل و کنترل کوادروتور در حضور اغتشاش بار با فرض نامعین بودن ماتریس اینرسی می‌باشد. کنترل و ردیابی مسیر ایده‌آل بر اساس روش مد سطح لغزش مبتنی بر روش برگشت به عقب صورت گرفته است. جهت حذف اثر اغتشاش بار ضریب جبران‌کننده‌ای در کنترل‌کننده ارتفاع در نظر گرفته شده است. با توجه به اینکه جرم تأثیر مستقیم بر روی اینرسی‌ها می‌گذارد، دینامیک تخمین ضریب جبران‌ساز بار و پارامترهای اینرسی جهت کاهش اثر این اغتشاش و نامعینی با روش تطبیقی مبتنی بر تئوری لیاپانوف محاسبه شده‌اند. در آخر نتایج شبیه‌سازی جهت بررسی عملکرد کنترل‌کننده طراحی‌شده و مقاوم بودن آن در برابر اغتشاش بار ارائه شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Back-stepping Based Sliding Mode Control for a Quadrotor with Payload Disturbance Elimination and Moment of Inertia Estimation Using Adaptive Methods

نویسندگان [English]

  • M. Vahdanipour
  • M. Khodabandeh
Department of Electrical Engineering, Hamedan University of Technology, Hamedan, Iran
چکیده [English]

Quadrotor is a body floating in space with six degrees of freedom. The purpose of this article is ideal path tracking and control of a quadrotor in presence of payload disturbance and uncertain inertia matrix proposition. Control and ideal path tracking have been applied by a back-stepping sliding mode control. To eliminate the payload disturbance, a coefficient factor has been considered in the altitude controller design. Given that mass have a direct impact on inertia, the dynamic of payload compensation coefficient estimate and inertia parameters have been calculated using the adaptive method based on Lyapunov theory to eliminate the effects of these disturbance and uncertainty. Finally, simulation results have been presented in order to investigate the performance and robustness of the designed controller in the face of payload disturbance.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Quadrotor
  • payload
  • sliding mode
  • adaptive
  • Lyapunov
  • estimation of moment of inertia