No/VOL: 04/2024 Page no. 291
Authors: Mohamed Fawzy , Hani Attar , Ayman Amer , Sameh Alsaqoor , Ali Alahmer , Gabriel Borowski , Ahmed Solyman , Samer As-ad , Ramy Agieb :
Title: Porównanie wydajności kontrolerów PID i TVLQR do modelowania nieliniowego obiektu swobodnie latającego
Abstract: Celem badań było usprawnienie kontroli trajektorii nieliniowego modelu swobodnie latającego obiektu poprzez porównanie regulatora zmiennoprzecinkowego liniowego regulatora kwadratowego (TVLQR) ze sterowaniem proporcjonalno-całkująco-różniczkującym (PID). Nieliniowe zachowanie latającego obiektu przedstawiono za pomocą modelu liniowego zależnego od czasu (LTV), uwzględniającego zmiany parametrów w czasie. Równania ruchu modelu LTV oraz nieliniowego obiektu latającego opracowano w środowisku Matlab-Simulink. Zastosowano metodę optymalizacji w celu dostosowania wzmocnień PID do symulacji nieliniowego obiektu latającego. Ich odpowiedź została następnie porównana z identycznymi wzmocnieniami PID zastosowanymi w modelu LTV. Optymalny kontroler TVLQR został wygenerowany poprzez rozwiązanie równania Riccatiego. Porównanie wydajności regulatorów TVLQR oraz PID przeprowadzono przy użyciu nieliniowego obiektu latającego. W pracy zbadano ponadto wpływ wiatru poprzez wprowadzenie prędkości wiatru do prędkości przemieszczającego się obiektu latającego. W podsumowaniu stwierdzono, że sterownik TVLQR miał lepszą wydajność śledzenia obiektu, wyróżniał się pod względem odchylenia siłownika, był odporny na wiatr i skutecznie poradził sobie z dynamiką i niepewnością siłownika.
Key words: regulator PID, regulator TVLQR, modelowanie nieliniowe, obiekt swobodnie latający