بررسي تحليلي عملكرد الگوريتم‌هاي فرا ابتكاري بر بهينه‌سازي عملكرد كنترلر پهپاد چهارروتوره

با توجه به مدل ديناميكي غيرخطي و كوپل پهباد چهارروتوره، طراحي كنترلر براي آن با تعداد زيادي از پارامترهاي طراحي به‌هم وابسته درگير است. در اين مقاله كاربرد الگوريتم‌هاي فرا ابتكاري براي طراحي و بهينه‌سازي پارامترهاي كنترلر PID براي پهباد چهارروتوره بررسي شده است. براي اين منظور سه روش بهينه‌سازي ازدحام ذرات، جستجوي هارموني و الگوريتم ژنتيك انتخاب شده است. روش ازدحام ذرات با بهينه‌سازي بهتر بهره هاي كنترلي، در نهايت با كاهش بيشتر تابع هزينه نسبت به ساير الگوريتم هاي تكاملي پاسخ مناسب‌تري مي‌دهد. يك مجموعه آزمايشگاهي دو درجه آزادي شامل حسگرهاي شتاب‌سنج و ژيروسكوپ به‌همراه ميكروكنترلر براي پياده سازي كنترلر زاويه اي PID طراحي و ساخته شده است. با توجه به اينكه داده هاي آزمايشگاهي خطا و نوفه دارند، از فيلتر كالمن براي كاهش نوفه حسگر استفاده شده است. در نهايت استفاده از فيلتر كالمن براي فيلتر داده‌هاي آزمايشگاهي به كنترل زاويه‌اي مناسب مجموعه منجر شده است.