Dört motorlu bir insansız hava aracı için adaptif kontrol sistem tasarımı

Abstract

Son yıllarda pek çok araştırmaya konu olmuş çok rotorlu insansız hava araçlarından quadcopterler veya quadrotorlar (dört rotorlu insansız hava araçları), çeşitli işlevleri yerine getirebilmek için kontrol sistemine ihtiyaç duyar. Bu çalışmada, Qball-X4 isimli quadrotorun konum ve açı denetlemesi, farklı kontrol yöntemleriyle ele alınmış ve karşılaştırılmaları yapılmıştır. Bunun için öncelikle kullanılan quadrotorun var olan dinamikleri kullanılarak, önerilen denetleyiciler için Matlab/Simulink benzetim ortamında cihazın her bir eksendeki hareketinin kontrolü incelenmiştir. Kullanılan denetleyiciler; kontrol sistemi tasarımında, literatürde geniş uygulama alanı bulan, temeli bilinmeyen ve/veya değişken sistem parametrelerine dayanan adaptif kontrol, dinamiği belli olan sistemlerde kullanılan LQR (Doğrusal Karesel Düzenleyici) kontrol ve klasik kontrol yöntemlerinden PID (Oransal-İntegral-Türevsel) kontroldür. Matlab/Simulink benzetim ortamında test edilen bu denetleyicilerden elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır. Adaptif kontrol sistemi, ayrıca gerçek sisteme aktarılarak performans değerlendirmesi yapılmıştır.