Dört rotorlu hava aracı için gerçek zamanda bulanık mantıkla kontrolör tasarımı

Özet

Bu çalışmanın amacı; matematiksel modeli itibariyle ayrışamayan ve yüksek dereceli doğrusal olmayan dinamiklere sahip dört rotorlu hava aracının oryantasyon kontrolü için gerçek zamanlı deneysel ortam kullanarak bulanık mantık ile kontrolör tasarlamak ve tasarlanan kontrolörleri gerçek zamanlı donanımlı benzetim ortamında gerçekleyerek doğrulamaktır. Bu kapsamda tasarlanan bulanık kontrolörlerin performansları, aynı dört rotorlu hava aracı için tasarlanmış olan klasik PID kontrolörün performansları ile karşılaştırılmıştır. Gerçek zamanda parametre ayarlamaya olanak sağlayan deneysel ortamda kontrolörler gerçeklenmiş ve performansları değerlendirilmiştir. Tasarlanan bulanık kontrolörün performansının PID kontrolör yapısına göre yörünge takibi ve bozuculara karşı dayanıklılığı açısından daha başarılı olduğu sonucuna varılmıştır. Tasarım sürecinde yoğun matematiksel işlemler gerektirmeyen bulanık mantık kontrolörlerin doğrusal olmayan dinamik sistemlerin kontrolü için günümüz mikroişlemci teknolojisindeki gelişmelerde göz önüne alındığında tasarımı ve gerçeklenmelerinin hızlı ve basit olduğu değerlendirilmektedir.

Abstract

The purpose of this study is to design and verify a fuzzy logic controller for a Quadrotor ,which is a nonlinear system due to its mathematical model, in real time experimental setup. In this sense performances of the fuzzy controllers were compared with the performances of PID controllers that were designed for the same Quadrotor. Controllers were verified and their performances were augmented in an experimental setup that facilitates to set parameters in real time. When nonlinear dynamics of system due to mathematical model are increasing, designed fuzzy controller trajectory pursuit and robustness performance is getting better than PID controller’s performance. When the improvement in microprocessor technology is considered, fuzzy logic controller, which do not require dense mathematical operations in design process, design and verification for the control of nonlinear dynamic systems is very simple and fast.