چکیده
کوادروتور، یک مدل خاص از هواپیما¬های بی¬سرنشین می¬باشد. که این مدل دارای توانایی خاص عمود برخاست و عمود نشست میباشد، مدل¬های بسیار محدودی از وسایل نقلیه پرنده دارای این ویژگی می¬باشند. کوادروتور دارای چهار روتور برای پرواز است. مدل ریاضی این ربات پرنده بر اساس مشتقات روابط حرکتی نیوتن اویلر در فضای سه بعدی x، y وz میباشد. این مدل ریاضی با داشتن اثرات آیرودینامیکی، بسیار غیرخطی می¬باشد و دارای کنترل بسیار دشواری است. معادلات آن را می¬توان به دو زیر بخش حرکتی و چرخشی تقسیم کرد که در بخش حرکتی، معادلات بر اساس مشتقات x، y وz و در بخش چرخشی معادلات بر اساس ϕ، θ و ψ می¬باشند.
در این پایان¬نامه، روابط را برای طراحی کنترلر فیدبک حالت هایبرید به دست ¬خواهیم آورد و به کمک جعبه ابزار yalmip، مساله را مورد بررسی قرار خواهیم داد و نشان داده می¬شود که برای سیستم کوادروتور در سه مد پروازی خطی شده فیدبک حالت هایبرید با تابع لیاپانوف مشترک وجود ندارد. در ادامه با لحاظ معادله¬ای که اشتراک روابط سه مد پروازی کوادروتور است، کنترلر تناسبی مشتق¬گیر هایبرید طراحی می¬گردد. این کنترلر پاسخ خوبی به سیستم خطی می-دهد ولی اعمال آن به سیستم غیرخطی، باعث ناپایداری سیستم می¬شود.
در ادامه برای ارائه کنترلری که بتواند سیستم غیرخطی را کنترل نماید، از کنترل مدلغزشی استفاده می¬شود، که مشاهده می¬شود سیستم را به خوبی کنترل می¬کند. در نهایت با اعمال اغتشاش به سیستم غیرخطی، عملکرد کنترلر مد لغزشی را در برابر این عدم قطعیت مشاهده خواهیم کرد.
کلمات کلیدی
هواپیمای بدون سرنشین، کوادراتور، مد پروازی، کنترل فیدبک حالت هایبرید، کنترلر غیرخطی