طراحي و تركيب كنترل خطي سازي فيدبك و مدلغزشي تطبيقي براي كوادروتور در مواجهه با اغتشاشات خارجي

Design and combination of feedback linearization control and adaptive sliding mode control for quadrotor in the face of external disturbances

كوادروتور يك سيستم زيرتحريك با چهار ورودي و شش خروجي با توانايي در بلند شدن و فرود آمدن به صورت عمودي و همچنين معلق ماندن در هوا است. كنترل كوادروتور با تغيير سرعت نسبي هر يك از روتورها براي تغيير گشتاور و نيروي بالابرنده، امكان پذير مي‎باشد. در اين مطالعه پس از معرفي مدل كوادروتور، به منظور كنترل موقعيت و وضعيت و رديابي، از روش‎هاي كنترلي خطي‎سازي فيدبك و كنترل مد لغزشي تطبيقي استفاده شده است. سپس با اعمال اغتشاشات ثابت پله‎اي و سينوسي به سيستم كوادروتور، در محيط شبيه‎سازي به بررسي عملكرد كنترل‎كننده‎ها پرداخته شده است. براي بهبود عملكرد كنترل‎كننده‎ها و حل نواقص هر يك به تركيب دو كنترل‎كننده پرداخته شده است. در نهايت نتايج شبيه‎سازي و مقايسه‎ي كنترل‎كننده‎ها ارائه شده است.

Quadrotor is an underactuated system with four inputs and six outputs that has vertical landing/take-off capability as well as hovering in the air. Quadrotor control is possible by varying the relative speed of each rotor to vary the torque and lifting force. In this study, after introducing the quadrator model, in order to position, attitude and tracking control of a quadrotor, feedback linearization and adaptive sliding mode control have been utilized. Then, by applying constant step and sinusoidal disturbances to the quadrotor, the controllers performance has been studied in the simulation environment. To improve the performance of the controllers and solve defects of each one, the two mentioned controllers have been combined. Finally, the simulation and comparison results of the designed controllers have been presented.