کنفرانس مهندسی برق ایران

صفحه اصلی / سی و سومین کنفرانس بین المللی مهندسی برق

طراحی بهینه چند هدفی کنترل کننده مدلغزشی مرتبه کسری برای سیستم کوادروتور

نویسندگان :

ابوالفضل انصاریان¹ جواد عسکری² مرضیه کمالی³ محمدجواد محمودآبادی⁴

1- دانشگاه صنعتی اصفهان 2- دانشگاه صنعتی اصفهان 3- دانشگاه صنعتی اصفهان 4- دانشگاه صنعتی سیرجان

کلمات کلیدی :

کنترل مد لغزشی مرتبه کسری انتگرالی،سیستم کوادروتور،بهینه‌سازی چندهدفی،الگوریتم گرگ خاکستری

چکیده :

با توجه به افزایش کاربردهای هواپیماهای بدون سرنشین در زمینه‌هایی مانند تصویربرداری هوایی، نقشه‌برداری، تفریحی و اجتماعی، امروزه در بسیاری از مراکز تحقیقاتی، به بررسی و ارایه روش‌های کنترل آن ‌پرداخته می‌شود. از جمله مهم‌ترین هواپیما‌های بدون سرنشین می‌توان به کوادروتور اشاره کرد. روش‌های مختلفی برای کنترل کوادروتورها مطرح شده است که روش کنترل مد لغزشی یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین این روش‌ها است. از طرف دیگر، در سال‌های اخیر محققین با به‌کارگیری حسابان مرتبه کسری کنترل‌کننده‌هایی طراحی نمودند که علاوه بر حفظ و بهبود عملکرد سیستم، در برابر اغتشاش و عدم قطعیت نیز مقاوم هستند. لذا در این تحقیق برای بهبود عملکرد یک سیستم کوادروتور که در دینامیک غیر خطی آن تاثیرات نیروهای آیرودینامیک لحاظ شده، یک کنترل‌کننده مد لغزشی با سطح لغزش مرتبه کسری انتگرالی طراحی می‌شود. برای این منظور مقادیر مرتبه مشتق و انتگرال کسری برای سطح لغزش انتخاب شده و دیگر پارامترهای طراحی از طریق الگوریتم‌ بهینه‌سازی چند هدفی فرا ابتکاری گرگ‌ خاکستری، بهینه و تعیین می‌گردند. برای بهینه‌سازی، عملکرد دو تابع هدف انتخاب شده که بیانگر معدل وزن‌دار خطاها در حوزه زمان و معدل وزن‌دار نیروی کنترلی است، بررسی می‌شود. در انتها با انجام چند شبیه‌سازی کارایی روش کنترل طراحی شده نشان داده شده است.