طراحی الگوریتم‌های کنترل موقعیت و وضعیت مبتنی بر بهینه‌سازی تکاملی و فازی برای ردیابی مسیر مرجع چهارپره

در این مقاله سیستم کنترل یک ریزپرنده چهارپره جهت ردیابی یک مسیر مرجع ارزیابی شده است. الگوریتم‌های کنترل با هدف قابلیت پیاده‌سازی سخت‌افزاری و در نظر گرفتن محدودیت‌های توانی و پردازشی ریزپرنده چهارپره توسعه داده شده است. برای این منظور ابتدا یک کنترل‌کننده تناسبی-مشتقی (pd) که ضرایب آن توسط الگوریتم ژنتیک به‌صورت برون خط بهینه شده است برای کنترل هر دو حلقه بیرونی (حلقه کنترل موقعیت) و داخلی (حلقه کنترل وضعیت) پیاده‌سازی شده است. با توجه به اغتشاشات و عدم قطعیت‌های محیط واقعی، تاثیر جایگزینی کنترل فازی (fuzzy) بر عملکرد ریزپرنده در حلقه‌های کنترل بیرونی و داخلی مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که جایگزینی کنترل‌کننده فازی در حلقه داخلی باعث بهبود ردیابی مسیر مرجع شده است. همچنین عملکرد مطلوب این کنترل‌کننده برای ریزپرنده چهارپره در حضور اغتشاش و عدم قطعیت نیز اثبات شده است.

attitude and position controller design of quadrotor based on evolutionary optimization and fuzzy for trajectory tracking

in this paper, the guidance and control system of a quadrotor to track the trajectory is evaluated. control algorithms have been developed with the aim of hardware implementation capability and considering the power consumption and processing limitation of quadrotor. for this purpose, a proportional–derivative controller (pd) that control coefficients are optimized by a genetic algorithm (ga) to control both the outer (position control) and inner (attitude control) loops is implemented. due to the disturbances and uncertainties, the effect of fuzzy control replacement on the quadrotor performance in guidance and control loops has been evaluated. the simulation results show that replacing the fuzzy controller in the guidance loop improves trajectory tracking. also, the performance of this controller for the quadrotor in the presence of disturbance and uncertainties was proved.