Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2021 - zeszyt 11

Optimal controller design for a birotor helicopter

10.15199/48.2021.11.16

nr katalogowy: 134128
10.15199/48.2021.11.16

Streszczenie

Robust control problem for a two degree of freedom (2-DOF) lab helicopter is investigated. The helicopter dynamics involves nonlinearity, uncertainties, and coupling. A new high performance bounded (HPB) linear quadratic regulator control law has been presented that extends classical LQR by providing faster settling times, eigenstructure to optimize its performance, and has much quicker computation times than classical LQR. The robust compensator is designed to restrain the effects of uncertainties, nonlinear properties, and disturbances. The simulation results on the 2-DOF lab helicopter demonstrate the effectiveness of the proposed control strategy

Abstract

Zbadano problem solidnego sterowania helikopterem laboratoryjnym o dwóch stopniach swobody (2-DOF). Dynamika helikoptera obejmuje nieliniowość, niepewności i sprzężenie. Przedstawiono nowe prawo sterowania liniowym regulatorem kwadratowym o wysokiej wydajności (HPB), które rozszerza klasyczną LQR, zapewniając szybsze czasy ustalania, strukturę własną w celu optymalizacji jego działania i ma znacznie szybsze czasy obliczeń niż klasyczne LQR. Wytrzymały kompensator jest przeznaczony do ograniczania skutków niepewności, właściwości nieliniowych i zakłóceń. Wyniki symulacji na śmigłowcu laboratoryjnym 2-DOF pokazują skuteczność proponowanej strategii kontroli. (Optymalna konstrukcja kontrolera dla dwuwirnikowego helikoptera)

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] P. Apkarian, C.Champetier and J.F.Magni. Design of a helicopter output feedback control law using modal and structured-robustness techniques. Int. J. Control, 1989, Vol.50, No.4, 1195-1215.
[2] Mammar S. Robust multivariable control by the LQG/LTR and H∞ Application to a helicopter. Thesis. University of Southern Paris centers of Orsay 1990.
[3] McLean D and H Matsuda. Helicopter station keeping: comparing LQR, fuzzy-logic and neural net controllers. Engineering Application of Artificial Intelligence 11(1998) 411- 418.
[4] Edgar N. Sanchez a, Hector M. Becerra a,, Carlos M. Velez: Combining fuzzy, PID and regulation control for an autonomous mini-helicopter, Information Sciences 177 (2007) 1999–2022
[5] Postlethwaite I, E.Prempain, E.Turkoglu, M.C. Turner, K Ellis and A.W. Gubbels: Design and flight of various H∞ controllers for the Bell 205 helicopter Control Engineering practice. Vol 13, No 3(2005) 383-398.
[6] Jih-Gau Juang , Ren-Wei Lin, Wen-Kai Li: Comparison of classical control and intelligent control for a MIMO system Applied Mathematics and Computation 205 (2008)
[7] Edgar N. Sanchez a, Hector M. Becerra a, Carlos M. Velez (2007) “Combining fuzzy, PID and regulation control for an autonomous mini-helicopter” Information Sciences 177 1999– 2022
[8] Luo C.C, R.F Liu, C.D Yang and Y.H Chang. (2003) “Helicopter H∞ control design with robust flying quality”. Aerospace Science and Technology 7 159–169.
[9] Roushandel. A, A. Khosravi, A. Alfi, A Robust LMI-Based Stabilizing Control Method for Bilateral Teleoperation Systems,International Review of Automatic Control, Vol. 6 N.2,March 2013
[10] McLean D and H Matsuda. (2018) “Helicopter station keeping: comparing LQR, fuzzy-logic and neural net controllers”. Engineering Application of Artificial Intelligence 11411-418.
[11] Feedback Instruments Ltd.Twin Rotor MIMO System Advanced Technique Manual, Crowborough, U.K.
[12] Ramalakshmil. AP.S. , P.S. Manoharan (2012) Non-linear Modeling and PID Control of Twin Rotor MIMO System IEEE International Conference on Advanced Communication Control and Computing Technologies (ICACCCT)
[13] Hassan J and J, S. Shamma (2017) Design Of Real-Time Implementable Distributed Suboptimal Control: An LQR Perspective.IEEETransactions on Control of Network Systems
[14] Li Sun, (2018) Research on Multi Model LQR Control Method of Three DOF Helicopter, 10th International Conference on Intelligent Human-Machine Systems and Cybernetics.
[15] Thomas I, Femi T, Mija S.J, (2020), Trajectory Tracking of Unmanned Helicopter Using Optimized Integral LQR Controller, Fourth International Conference on Inventive Systems and Control (ICISC). Publisher: IEEE.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-publikacja (pdf) z zeszytu 2021-11 , nr katalogowy 134128 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-zeszyt (pdf) 2021-11 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	55.00 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Zeszyt

2021-11

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma