Thiết kế điều khiển phi tuyến ổn định bay cho UAV dạng quadrotor
119 lượt xemDOI:
https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.96.2024.61-67Từ khóa:
UAV; Quadrotor; PID; Mô hình hóa.Tóm tắt
Bài báo trình bày phương pháp thiết kế bộ điều khiển phi tuyến cho máy bay không người lái. Phương pháp này sử dụng mô hình phi tuyến của UAV quadrotor và cấu trúc điều khiển hai vòng xếp tầng. Vòng điều khiển tốc độ được sử dụng để điều chỉnh tốc độ của các động cơ, vòng điều khiển góc được sử dụng để điều chỉnh góc quay của UAV. Bằng cách sử dụng lý thuyết về hệ thống điều khiển theo tầng chứng minh tính ổn định của hệ thống, sử dụng môi trường matlab simulink mô phỏng quỹ đạo bay cho UAV. Các kết quả cho thấy, hệ thống điều khiển có thể điều khiển UAV từ khi cất cánh, bay với các quỹ đạo khác nhau đến khi hạ cánh một cách ổn định.
Tài liệu tham khảo
[1]. Bouzgou Kame, Bestaoui Yasmina, Benchikh Laredj, Ibari Benaoumeur, Ahmed-Foitih Zoubir. “Dynamic Modeling, Simulation And PID Controller Of Unmanned Aerial Vehicle UAV”. The Seventh International Conference On Innovative Computing Technology, (2017). doi: 10.1109/INTECH.2017.8102445. DOI: https://doi.org/10.1109/INTECH.2017.8102445
[2]. Xuancen Liu, Yueneng Yang, Chenxiang Ma, Jie Li and Shifeng Zhang. “Real-Time Visual Tracking of Moving Targets Using a Low-Cost Unmanned Aerial Vehicle with a 3-Axis Stabilized Gimbal System”. Applied sciences. 10(15), 5064, (2020); doi.org/10.3390/app10155064. DOI: https://doi.org/10.3390/app10155064
[3]. Vít Krátký, Pavel Petráček, Tomáš Báča, Martin Saska. “An autonomous unmanned aerial vehicle system for fast exploration of large complex indoor environments”. Journal of Field Robotics. Volume38, Issue8. Pages 1036-1058, (2021). doi.org/10.1002/rob.22021. DOI: https://doi.org/10.1002/rob.22021
[4]. Pei-Hsiang Chung, Der-Ming Ma and Jaw-Kuen Shiau. “Design Manufacturing and Flight Testing of an Experimental Flying Wing UAV”. Open Access. 9(15), 3043, (2019); doi.org/10.3390/app9153043. DOI: https://doi.org/10.3390/app9153043
[5]. Ghulam Farid, Hongwei Mo, Asad H. Baqar and Syed M. Ali. “Comprehensive Modelling And Static Feedback Linearization-Based Trajectory Tracking Control Of A Quadrotor Uav”. Mechatronic Systems and Control (2018). DOI: https://doi.org/10.2316/Journal.201.2018.3.201-2846
[6]. Anli Lim · Bharath Ramesh · Yue Yang · Cheng Xiang · Zhi Gao · Feng Lin. “Real Time Optical flow-based Video Stabilization for Unmanned Aerial Vehicles”. Journal of Real-Time Image Processing. Volume 16, pages 1975–1985 (2019). DOI: https://doi.org/10.1007/s11554-017-0699-y
[7]. Felipe Ribas Silva De Azevedo. “Complete system for quadcopter control”. Thesis, Universidade Federal Do Rio Grande Do Sul (2014).
[8]. Fernando H.C.T.E , De silva A.T.A, De Zoysa M.D.C, Dilshan, Munasinghe S.R, “Modelling, simulation and implementation of a quadrotor UAV”. IEEE 8th International Conference on Industrial and Information Systems, (2013). doi: 10.1109/ICIInfS.2013.6731982. DOI: https://doi.org/10.1109/ICIInfS.2013.6731982
[9]. Sepulcre R, Jankovic M, Kokotovic P. “Constructive nonlinear control”. Communications and control engineering series. Springer, Berlin (1997).
[10]. İsmail Hakkı Şahin and Coşku Kasnakoğlu kasnakoglu. “A stability-guaranteed smooth-scheduled MIMO robust emergency autopilot for a lateral surface jammed UAV”. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers. Volume 232, Issue 12, (2017). doi.org/10.1177/0954410017714291. DOI: https://doi.org/10.1177/0954410017714291
