Система керування орієнтацією мультироторного безпілотного літального апарату гарантованої точності
DOI:
https://doi.org/10.20535/0203-3771502025347436Ключові слова:
безпілотний літальний апарат, система керування орієнтацією, гарантована точність, визначена похибка керування, керування при збуренняхАнотація
Розв’язана задача підвищення точності та робастності керування орієнтацією мультироторних безпілотних літальних апаратів (БПЛА) в умовах невизначених зовнішніх збурень. Описано повну нелінійну математичну модель динаміки квадрокоптера з використанням кватерніонного формалізму, що дозволяє уникнути сингулярностей при значних кутах нахилу та враховує гіроскопічні моменти роторів. Запропоновано алгоритм системи керування орієнтацією БПЛА. Проведене чисельне моделювання в середовищі MATLAB/Simulink підтверджує здатність розробленого алгоритму компенсації дії невизначених зовнішніх збурень як в усталеному стані, так і під час перехідного процесу.
Посилання
M. Rinaldi, S. Primatesta, G. Guglieri. A Comparative Study for Control of Quadrotor UAVs. Applied Sciences. 13(6):3463. 2023. https://doi.org/10.3390/app13063464.
E. Fresk, G. Nikolakopoulos. Full quaternion based attitude control for a quadrotor. 2013 European Control Conference (ECC), Zurich, Switzerland. 2013. P. 3864—3869. https://doi.org/10.23919/ECC.2013.6669617.
O. A. Sushchenko, A. V. Goncharenko. Design of Robust Systems for Stabilization of Unmanned Aerial Vehicle Equipment. International Journal of Aerospace Engineering. 2016. Vol. 2016. 6054081. https://doi.org/10.1155/2016/6054081.
K. Vinida, Chacko, Mariamma. Implementation of speed control of sensorless brushless DC motor drive using H-infinity controller with optimized weight filters. International Journal of Power Electronics and Drive Systems (IJPEDS). 12, 2021 – 1379-1389 p. http://doi.org/10.11591/ijpeds.v12.i3.pp1379-1389.
C. P. Bechlioulis, G. A. Rovithakis. Robust adaptive control of feedback linearizable MIMO nonlinear systems with prescribed performance. IEEE Transactions on Automatic Control. 2008. Vol. 53, No. 9. P. 2090–2099. https://doi.org/10.1109/TAC.2008.929402.
Kapnopoulos, C. Kazakidis, A. Alexandridis, Quadrotor trajectory tracking based on backstepping control and radial basis function neural networks, Results in Control and Optimization, 2024, Volume 14, 100335, https://doi.org/10.1016/j.rico.2023.100335.
Y. Li, T. Yang, Finite-Time Prescribed Performance Tracking Control for Unmanned Helicopter System Using Neural Network. Processes 2024, 12, 1559, https://doi.org/10.3390/pr12081559.
Wu Q., Zhu Q. Prescribed Performance Fault-Tolerant Attitude Tracking Control for UAV with Actuator Faults. Drones. 2024. Vol. 8, No. 5. P. 204. https://doi.org/10.3390/drones8050204.
O. V. Zbrutsky, V. Osokin, M. Zheng. Mathematical model of the automatic control system in the problem of guaranteed accuracy. Mechanics of Gyro-scopic Systems: Scientific and Technical Collection, №42, 2021 – 34–43 р. https://doi.org/10.20535/0203-3771422021268462.
O. Zbrutsky, I. Zagirska, V. Osokin. Disturbance-Invariant Automatic Con-trol Systems Of Unmanned Aerial Vehicles // 2024 IEEE 7th International Conference on Actual Problems of Unmanned Aerial Vehicles Development (APUAVD). Proceeding. October 22-24, 2024, Kyiv, Ukraine. Pp. 120-123. Catalog Number: CFP2429V-USB. ISBN: 979-8-3315-3413-4. https://doi.org/10.1109/APUAVD64488.2024.10765861.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії CC BY-NC-ND , котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
