Bulanık Kontrol Algoritması ve Bir Quadrotor için Bulanık Kontrolcü Tasarımı

[Lycaon]

Arkadaşlar,

Bu benim lisans bitirme tezimdir. Yaptığım çalışmada, kendi hazırladığım bir bulanık kontrolcü algoritması ile 4 rotorlu insansız bir hava aracı olan bir quadrotorun kendinden ayarlamalı bulanık PD kontrolü yapılmıştır. Kontrolcü tasarımı bir quadrotor modeli üzerinde Simulink ile yapılmıştır. Geçen hafta okula ziyaret için gittiğimde kontrolcü tasarımını gerçek bir quadrotor üzerinde de başarıyla çalıştırdıklarını gördüm. Quadrotor modeli bana ait olmadığı için Simulink model dosyalarını maalesef paylaşamıyorum. Kontrolcü algoritmasının yapısını merak edenler için Bölüm 3.4 'te ayrıntılı bir açıklama mevcut. Yine de bu açıklamayı yeterli bulmayan ve soru sormak isteyen arkadaşlar çekinmeden benimle iletişime geçebilir.

Bu çalışmadan herhangi bir şekilde faydalanan arkadaşlardan tek isteğim, yaptıkları çalışmalarda bu çalışmayı kaynak olarak göstermeleridir. Gönderdiğim dosyada şifre, kopyalama koruması vs. birşey yok, bunun yerine sadece bir insandan başka bir insana rica var. Lütfen benim aylarca uğraşıp yaptığım çalışmaları kendinize mal etmeyin.

Not: Literatür araştırmalarında küçük hatalar olabilir. Çok kısa bir zaman içerisinde ayrıntılı kontrol etme şansım olmadan hazırladım. Farklı kaynaklardan kontrol etmeden bu bilgileri kullanmamanızı tavsiye ediyorum.

ÖZET

Bu çalışmanın amacı, referans olarak ele alınmış bir insansız hava aracı modelinin bulanık kontrolünün yapılmasıdır. Bu çalışmada, söz konusu modelin PID kontrol yöntemi ve kendinden ayarlamalı bulanık PD kontrol yöntemi ile yapılan kontrollerinin sonuçları incelecek ve karşılaştırılacaktır. Bu kontrol çalışmaları bilgisayar ortamında simule edilmiş olup, gerçek bir sistem üzerinde test edilmemiştir.

Çalışmanın ilk bölümünde, ele alınan hava aracı tanıtılmış ve matematik analizi yapılmıştır. Modelin farklı girişlerde verdiği tepkiler incelenmiştir.
İkinci bölümde hazırlanan simulasyon ortamı tanıtılmıştır. Kullanılan blokların kullanım amaçları açıklanmıştır.
Üçüncü bölümde PID kontrol, bulanık kontrol ve kendinden ayarlamalı bulanık kontrol yöntemleri tanıtılmıştır. Hazırlanan bulanık kontrol algoritması incelenmiştir ve yazılan kodların ayrıntılı açıklaması yapılmıştır.
Dördüncü bölümde tasarlanan PID ve bulanık kontrol sistemleri tanıtılmıştır. Bulanık kontrolcülerde kullanılan giriş ve çıkış üyelik fonksiyonları ile kural tabloları belirtilmiştir.
Beşinci bölümde farklı girişler ve durumlar için yapılmış simulasyon sonuçları incelenmiştir.
Altıncı bölümde yapılan çalışmanın sonunda varılan sonuçlar ele alınmıştır.

Anahtar Kelimeler: İnsansız Hava Aracı Kontrolü, Quadrotor, Kendinden Ayarlamalı Bulanık Kontrol, Bulanık Kontrol Algoritması

 

[mustafa6106]

benim bir sorum olacak bulanık mantık ile yazılım yaparken pic kullanılabiliyormu?

 

[riad1986]

Ben Cezayirli benim son proje çalışması quadrirotor duyuyorum
Beni Matlab programları vermek veya beni (XYZ PSI PHI THETA) için sonuç açık döngü simülasyon için açıklama
je suis algerien mon projet de fin d'étude sur Quadrirotor
Tu me donner les programmes de Matlab ou me donner explication pour la simulation en boucle ouverte pour les resultat pour (X Y Z PSI PHI TETA)

 

[Lycaon]

merhaba riad1986,
yazdıkların çok anlaşılır değil.. ingilizce biliyorsan ingilizce yaz. yardımcı olmaya çalışırız.

 

[riad1986]

hello
I am Algerian my final project study is fuzzy control of quadrirotor
You give me the Matlab programs or give me explanation for the open loop simulation for matches for (X and Y and Z and PHI and PSI TETA) (the movement quarirotor)

 

[Lycaon]

U1,2,3,4 represents force.

F = m.a
a = F/m

If you integrate acceleration two times you get position right? In these equations x, y, z, phi, psi and theta positions are given as double integrated acceleration. "U1,2,3,4 / m" is the acceleration values for each position value.

If you need any further information please don't hesitate to ask.
Good luck for your study.

 

[riad1986]

merhaba Lycaon
THANK YOU for répence
Another question for the command in Figure 2.1
how you calculate the constant k and kd and kp for this system (nonlinear)
good luck

 

[Lycaon]

kp, ki and kd constants are shown in figure 3.1 , under pid control theory title.
as far as i know these constants are experimental. i mean these are the tuners of the pid controller. they are used for deciding the strength of responses of each term (p, i and d).

for example if you have a constant steady state error, you must give some more strength on integral term by raising the ki constant. because the integral term reduces the steady state error.

i suggest you to check on some resources about pid.

good luck

 

[Lycaon]

You can start with this:
PID controller - Wikipedia, the free encyclopedia
Under "Overview of Methods" title, you can see several methods for tuning PID (kp,ki,kd)

 

[riad1986]

thank you for the reply
for the actuator in Figure 2.7
is that the actuator is the command u1,2,3,4
(composed by u1,2,3,4 ?)