طراحی کنترل کننده مرتبه کسری تطبیقی برای یک پرنده چهار موتوره

در این تحقیق، با استفاده از ریاضیات مرتبه کسری یک کنترل کننده برای کنترل مسیر حرکت یک کوادروتور طراحی می گردد. با توجه به اینکه یکی از مهم ترین چالش ها در کوادروتورها تغییر جرم آن ها برای حمل و جابجایی بارهای مختلف است، در این پژوهش کنترل کننده طراحی شده برای جرم به صورت تطبیقی طراحی می گردد تا در مقابل اثرات تغییر جرم رفتار مناسبی را ارائه دهد. برای طراحی کنترل کننده در این پژوهش از روش مودلغزشی استفاده می شود و سطح لغزش مورد نظر به صورت یک مدل مرتبه کسری در نظر گرفته می شود. نتایج این تحقیق به خوبی کارایی کنترل کننده مرتبه کسری را برای کنترل مسیر کوادروتور و مقاومت در مقابل تغییرات جرمی را نشان می دهد. به علاوه، شبیه سازی ها نشان می دهند که با استفاده از تغییرات مرتبه مشتق کسری می توان کنترل کننده ای طراحی کرد که با تلاش کنترلی کمتری یک ماموریت را انجام دهد، بنابراین، با طراحی یک کنترل کننده مرتبه کسری می توان ظرفیت حمل بار را در یک کوادروتور افزایش داد. نتایج این تحقیق نشان می دهند که ظرفیت حمل بار با در نظر گرفتن مقدار 0.275 برای مرتبه مشتق بالاترین مقدار خود را دارد. نوآوری این کار بررسی اثرات کنترل کننده مرتبه کسری در تعیین ظرفیت حمل بار است به طوری که نشان داده می شود با تعیین مقداری مشخص می توان ظرفیت حمل بار را تا حدود دو برابر نسبت به کنترل کننده ی معمولی افزایش داد.

design of an adaptive fractional-order controller for a quadrotor

in this investigation, using the fractional calculus, a controller for trajectory control of a quadrotor is designed. as a matter of fact,one of the most important challenges in quadrotors is changing the mass of the quadrotor for carrying loads. in this paper, thecontroller is designed adaptive to show appropriate response in the presence of changing mass. for designing this controller, thesliding mode controller is utilized, which the sliding surfaces are considered as a fractional model. the results of this studydemonstrate the effectiveness of the fractional-order controller for trajectory control of a quadrotor with changing the massparameter. moreover, simulations illustrate that by changing the fractional-order a new controller can be designed which can do the same mission with less control effort. therefore, utilizing the fractional controller, the dynamic load carrying capacity (dlcc) of a quadrotor can be increased. the results show that by considering fractional-order 􀀁 = 0.275, the dlcc is maximized. the innovation of this work is the investigation of fractional order controllers in determining the dlcc, which shows that by setting a certain value, the dlcc can be increased by about two times compared to the classical sliding mode control.