ĐIỀU KHIỂN TRƯỢT THÍCH NGHI KÊNH DỌC UAV CÁNH BẰNG | Cường | TNU Journal of Science and Technology

ĐIỀU KHIỂN TRƯỢT THÍCH NGHI KÊNH DỌC UAV CÁNH BẰNG

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 28/06/23                Ngày hoàn thiện: 28/07/23                Ngày đăng: 28/07/23

Các tác giả

Ngô Trí Nam Cường Email to author, Viện Kỹ thuật điện và Tự động hóa

Tóm tắt


Bài báo trình bày một phương pháp tổng hợp hệ thống điều khiển trượt thích nghi kênh dọc của UAV cánh bằng. Trong đó, mô hình động học của máy bay UAV có tính đến sai số mô hình, nhiễu tác động phụ thuộc trạng thái. Bộ điều khiển được tổng hợp trên cơ sở lý thuyết điều khiển hiện đại điều khiển trượt, điều khiển thích nghi, mạng nơ ron nhân tạo RBF. Các kết quả thu được là luật nhận dạng hiệu chỉnh các thành phần bất định, và bộ điều khiển trượt bám độ cao mong muốn của máy bay UAV. Các kết quả nghiên cứu được chứng minh bằng toán học chặt chẽ, và được mô phỏng trên phần mềm Matlab Simulink nhằm khẳng định tính đúng đắn và hiệu quả của phương pháp điều khiển do bài báo đề xuất. Luật điều khiển bài báo đề xuất có chất lượng điều khiển cao, có khả năng thích nghi và kháng các yếu tố bất định. Các kết quả nghiên cứu có thể áp dụng để thiết kế bộ điều khiển kênh dọc UAV cánh bằng trong thực tế.

Từ khóa


UAV cánh bằng; Kênh dọc; Điều khiển thích nghi; Điều khiển trượt; Nhận dạng hệ thống

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo


[1] C. Huang, Q. Shao, P. Jin, Z. Zhu, and B. Zhang, “Pitch Attitude Controller Design and Simulation for a Small Unmanned Aerial Vehicle,” International Conference on Intelligent Human-Machine Systems and Cybernetics, vol. 2, pp. 58-61, 2009.

[2] B. S. Kim and A. J. Calise, “Nonlinear flight control using neural networks,” Journal of Guidance, Control, and Dynamics, vol. 20, no. 1, pp. 26- 33, 1997.

[3] A. R. Babaei, M. Mortazavi, and M. H. Moradi, “Classical and fuzzygenetic autopilot design for unmanned aerial vehicles,” Applied Soft Computing, vol. 11, no. 1, pp. 365-372, 2011.

[4] T. Espinoza, A. Dzul, and L. Garcia, Nonlinear Controllers Applied to Fixed-Wing UAV,” 2012 Ninth Electronics, Robotics and Automotive Mechanics Conference, 2012, pp. 243-248.

[5] H. C. Ferreira, R. S. Baptista, and J. Y. Ishihara, “Disturbance rejection in a fixed wing UAV using nonlinear H∞ state feedback,” ICCA2011, 2011, pp. 386-391.

[6] B. T. Whitehead and S. R. Bieniawski, “Model Reference Adaptive Control of a Quadrotor UAV,” AIAA Guidance, Navigation, and Control Conference, 2010, pp. 2-5.

[7] E. Capello, G. Guglieri, and F. Quagliotti, “Design and Validation of an L1 Adaptive Controller for Mini-UAV Autopilot,” Journal of Intelligent & Robotic Systems, vol. 69, no. 1-4, pp. 109-118, 2013.

[8] I. M. Gregory, E. Xargay, and C. Cao, “Flight test of an L1 adaptive controller on the NASA AirSTAR flight test vehicle,” AIAA Guidance, Navigation and Control Conference, 2010, pp. 1-31, doi: 10.2514/6.2010-8015.

[9] A. Sharifi and H. Nobahari, "Multiple model filters applied to wind model estimation for a fixed wing UAV," 7th International Conference on Mechanical and Aerospace Engineering (ICMAE), London, UK, 2016, pp. 109-115.

[10] H. Liu, J. Hu, C. Zhao, X. Hou, Z. Xu, and Q. Pan, "Consensus-based Control of Multiple Fixed-Wing UAVs Using Distributed Model Predictive Control," 7th International Conference on Information, Cybernetics, and Computational Social Systems (ICCSS), Guangzhou, China, 2020, pp. 858-863.

[11] J. Zhang, J. Yan, B. Xiao, P. Zhang, G. Yang, and M. Lv, "Multi-UAV Formation Controller Design with Uncertain Dynamics," Chinese Control Conference (CCC), Guangzhou, China, 2019, pp. 4286-4290.

[12] R. D’Sa and N. Papanikolopoulos, "Design and Experiments for MultI-Section-Transformable (MIST)-UAV," International Conference on Robotics and Automation (ICRA), Montreal, QC, Canada, 2019, pp. 1878-1883.

[13] P. N. W. Lin, N. L. Kham, and H. M. Tun, “Longitudinal and Lateral Dynamic System Modeling Of A Fixed-Wing UAV,” International Journal of Scientific & Technology Research, vol. 6, pp. 171-174, Apr. 2017.

[14] A. I. Qazi, M. Ahsan, Z. Ashraf, and U. Ahmad, “Modelling of a UAV longitudinal dynamics through system identification technique,” International Journal of Aerospace and Mechanical Engineering, vol. 11, no. 8, pp. 1518-1522, 2017.

[15] J. M. Ortega, Mtrix Theory. Plenum Press, 1987.

[16] T. N. C. Ngo, V. C. Le, and T. A. Mai "Robust Adaptive Controller for a Class of Uncertain Nonlinear Systems with Disturbance," Springer Proceedings in Complexity - Nonlinear Dynamics and Applications, 2022, pp. 695–706.




DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.8234

Các bài báo tham chiếu

  • Hiện tại không có bài báo tham chiếu
Tạp chí Khoa học và Công nghệ - Đại học Thái Nguyên
Phòng 408, 409 - Tòa nhà Điều hành - Đại học Thái Nguyên
Phường Tân Thịnh - Thành phố Thái Nguyên
Điện thoại: 0208 3840 288 - E-mail: jst@tnu.edu.vn
Phát triển trên nền tảng Open Journal Systems
©2018 All Rights Reserved