احسان غزلباش
-
در این مقاله به منظور بهبود عملکرد حلقه هدایت یک چهارپره تجاری مجهز به سیستم کنترل و ناوبری ارزان قیمت، از مدل های شناسایی شده براساس داده های پروازی استفاده شده است. برای این منظور، رابطه بین سرعت و زاویه حول محورهای افقی و همچنین رابطه بین چرخش حول محورهای سه گانه با دستورات تعریف شده در اتوپایلوت پرنده به صورت مجزا از یکدیگر شناسایی شده است. براساس نتایج حاصل از آزمون های میدانی، استفاده از یک تابع تبدیل درجه اول برای توصیف چرخش حول محور عمودی از دقت کافی برخوردار است. همچنین توصیف عملکرد افقی چهارپره در قالب دو مدل خطی درجه اول متوالی، یک مدل بین دستور تغییر زاویه و تغییر زوایای رول و پیچ و مدل دیگر بین زوایای رول و پیچ و سرعت های افقی، از دقت کافی برخوردار است. برای تخمین پارامترهای مجهول مدل ها نیز با توجه به خطی و نامتغیر با زمان بودن سیستم از تخمین گر حداقل مربعات خطا برروی داده های حاصل از تست های پروازی استفاده شده است. در پایان با استفاده از مدل های شناسایی شده، یک ردیاب PID برای افزایش دقت در ردیابی مسیرهای مرجع پیاده سازی گردیده است. برای اطمینان از عملکرد مطلوب روش پیشنهادی، اثر بکارگیری ردیاب مسیر مبتنی بر مدل شناسایی شده به عنوان حلقه بیرونی کنترل بررسی شده است. نتایج ارزیابی عملی در فضای داخل ساختمان نشان از بهبود عملکرد سیستم در ردیابی مسیرهای مرجع ورودی دارد.
کلید واژگان: چهارپره, شناسایی سیستم, داده های پروازی, روش حداقل مربعات, ردیابی مسیر مرجعIn this paper, a functional model, which is identified based on flight test data sets, is used to improve the performance of guidance loop of a commercial quadrotor equipped with a low-cost autopilot and navigation system. For this purpose, relationships between horizontal velocities and the quadrotor attitudes around the horizontal axes and relationships between three quadrotor attitudes with the correspondent commands sent to the autopilot are identified independently. The first model describes the relation between rotation around the axes of the quadrotor with declared commands in the autopilot system and the other describes the relation between horizontal velocities with the angle around the longitudinal and latitudinal axes of the quadrotor. According to the experimental test results, a first order transfer function has enough accuracy to describe the rotation around the vertical axis with related commands. Also, the description of the relation between the horizontal velocities and the autopilot commands has suitable accuracy using two consequent first order transfer functions; one model between the applied commands and changes of roll and pitch angles, and the other between roll and pitch angles and the horizontal velocities. Due to the linear time invariant characteristics of the system, the least square estimator is used to estimate unknown parameters of the models. To evaluate the identified models, the performance of the path tracking using a PID controller as the outer controller is investigated. The results of the indoor tests show significant improvements in path tracking that confirms enough accuracy of the identified models.
Keywords: Quadrotor, Parrot, System identification, Flight data set, Least square method, Path tracking
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.