Điều khiển logic mờ quadrotor

Bài viết Điều khiển logic mờ quadrotor trình bày việc mô phỏng chi tiết mô hình Quadrotor với bộ điều khiển logic mờ được thiết kế để điều khiển bốn chuyển động cơ bản của quadrotor: roll, pitch, yaw and sự di chuyển của quadrotor. Bộ điều khiển được mô phỏng bằng phần mềm Simulink và quả kết mô phỏng được đưa ra để chứng minh tính hiệu quả của bộ điều khiển.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Điều khiển logic mờ quadrotor KHOA HỌC CÔNG NGHỆ P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 ĐIỀU KHIỂN LOGIC MỜ QUADROTOR FUZZY LOGIC CONTROL OF QUADROTOR Hoàng Văn Huy1,*, Nguyễn Đăng Toàn , Nguyễn Văn Lành2 1 DOI: https://doi.org/10.57001/huih5804.2023.133 1. GIỚI THIỆU TÓM TẮT Quadrotor được ứng dụng nhiều trong giám sát núi lửa, cháy rừng, kiểm tra Quadrotor UAV là thiết bị bay không người lái có trúc đơn đường dây điện, tìm kiếm người thất lạc, cứu hộ thiên tai,… Quadrotor được trang giản gồm bốn động cơ gắn trong một cấu trúc hình chữ thập bị bốn động cơ với 4 cánh quạt với mục đích điều khiển và ổn định chuyển động với 04 cánh quạt: Cánh quạt “trước - sau” quay ngược chiều của quadrotor, điều này làm cho mô hình động lực học của quadrotor phức tạp và kim đồng hồ; cánh quạt “phải - trái” quay cùng chiều kim có sự phi tuyến mạnh. Để nâng cao chất lượng điều khiển quadrotor, trong bài báo đồng hồ. Điều này là cần thiết để tạo sự làm việc ổn định cho này, bộ điều khiển thông minh đã được thiết kế để điều khiển trạng thái hoạt động quadrotor [2, 5, 10]. của quadrotor (UAV). Bài báo trình bày việc mô phỏng chi tiết mô hình Quadrotor * Thay đổi độ cao (U1[N]) với bộ điều khiển logic mờ được thiết kế để điều khiển bốn chuyển động cơ bản Điều khiển thay đổi độ cao của quadrotor thực hiện bằng của quadrotor: roll, pitch, yaw and sự di chuyển của quadrotor. Bộ điều khiển được cách tăng hoặc giảm tốc độ của tất cả các cánh quạt cùng mô phỏng bằng phần mềm Simulink và quả kết mô phỏng được đưa ra để chứng một lượng ∆A. Quá trình này được điều khiển bởi đại lượng minh tính hiệu quả của bộ điều khiển. U1. Hình 1 biểu diễn sự điều khiển thay đổi độ cao của Từ khóa: Điều khiển, mô hình động học, điều khiển Logic mờ, mô hình quadrotor. quadrotor. ABSTRACT Quadrotor is widely used in monitoring volcanoes, forest fires, checking power lines, searching for lost people, disaster rescue, etc. Quadrotor is equipped with four motors with 4 propellers to control and stable the quadrotor's motion, that makes the kinematics model of the quadrotor to become complex and strongly nonlinear. In this paper, to improve the quadrotor control quality, an intelligent controller has been designed to control the operating state of the Hình 1. Thay đổi độ cao của quadrotor quadrotor (UAV). This paper presents a simulation of the Quadrotor model with a fuzzy logic controller designed to control the four fundamental motions of the * Thay đổi góc roll (U2[Nm]) quadrotor: roll, pitch, yaw, and quadrotor movement. The controller is simulated Điều khiển thay đổi góc roll của quadrotor được thực by using Simulink software and simulation results are givento prove the hiện bằng cách tăng (hoặc giảm) tốc độ cánh quạt “trái” effectiveness of the proposed controller. đồng thời giảm (hoặc tăng) tốc độ cánh quạt “phải”. Tốc độ Keywords: Control, dynamic model, Fuzzy control, model quadrotor. cánh quạt 'trước' và 'sau' giữ không đổi. Quá trình này được điều khiển bởi đại lượng U2. Hình 2 biểu diễn sự thay đổi của 1 Khoa Điện, Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội góc roll. * Email: huyhv@haui.edu.vn Ngày nhận bài: 04/2/2023   Ngày nhận bài sửa sau phản biện: 15/3/2023 Ngày chấp nhận đăng: 25/8/2023 CHỮ VIẾT TẮT UAV Unmanned Aerial Vehicle (Máy bay không Hình 2. Thay đổi góc roll người lái) * Thay đổi góc pitch (U3[Nm]) FLC Fuzzy Logic Control (Bộ điều khiển logic mờ) Điều khiển thay đổi góc pitch của quadrotor được thực DOF Degree Of Freedom (Bậc tự do) hiện bằng cách tăng (hoặc giảm) tốc độ cánh quạt “sau” 16 Tạp chí KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ● Tập 59 - Số 4 (8/2023) Website: https://jst-haui.vn P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 SCIENCE - TECHNOLOGY đồng thời giảm (hoặc tăng) tốc độ cánh quạt “trước”. Tốc độ quadrotor trong không gian.  , θ và ѱ còn được gọi là góc cánh quạt 'trái' và 'phải' giữ không đổi. Quá trình này được Euler. Cụ thể: điều khiển bởi đại lượng U3. Hình 3 biểu diễn sự thay đổi góc  X và Y là biến biểu diễn vị trí của Quadrotor trong pitch. ...