كنترل فيدبك خروجي و جبران ساز اشباع ديناميك نامعين هليكوپتر بدون سرنشين

Saturated output feedback control of uncertain helicopter dynamics and saturation compensator

عملا به دليل محدوديت كنترل عملگرها اشباع مي تواند رخ دهد، بنابراين هدف كنترل ديناميك هلي كوپتر بدون سرنشين با ورودي كنترل محدود، جبران ساز اشباع عملگر و حضور ناظر غير اشباع براي تخمين سرعت بدون اندازه گيري آنها است. رديابي ارتفاع و زاويه ي انحراف با ورودي هاي گشتاور اشباع براي مدل هلي كوپتر بدون سرنشين با غير خطي هايي مانند عدم قطعيت مدل بررسي شده است. براي رديابي و طراحي جبران ساز اشباع بدون اندازه گيري سرعت، از يك كنترل كننده فيدبك خروجي استفاده شده است. عملكرد سيستم حلق بسته و محدوديت نهايي يكسان (SGUUB) نيمه سراسري (SGUUB) خطاهاي رديابي بر اساس پايداري Lyapunov تضمين شده است. كنترل كننده شبكه تطبيقي ​​Multi-Layer Neural Network تضمين مي كند كه ارتفاع و زاويه انحراف سيگنال هاي مرجع تحت اشباع ورودي را دنبال مي كنند. اين مقاله (1) مسئله اشباع محرك ها، (2) محدود كردن سيگنال هاي خطا با استفاده از تابع اشباع هيپربوليك، (3) جبران اشباع محرك توسط كنترل كننده MLNN و (4) يك مشاهده گر اشباع غيرخطي براي تخمين سرعت هاي ربات را در نظر گرفته است.

Practically the control of actuators is limited and saturations can occur, so we are interested to investigate the control of the unmanned helicopter dynamics with bounded control inputs, actuator saturation compensation scheme and a nonlinear saturated observer for estimate the velocities without measuring them. The altitude and yaw angle tracking with saturated torque inputs is considered for an unmanned model helicopter dynamic with the nonlinearities such as high model uncertainties and dynamic coupling. A saturated adaptive output feedback tracking observer controller has been employed to deal with the uncertainties and the saturation compensation designing without velocity measurements. The closed-loop system performance and Semi-Global Uniform Ultimate Boundedness (SGUUB) of tracking errors are guaranteed based on the Lyapunov stability synthesis. The designed adaptive Multi-Layer Neural Network controller ensures that the altitude and the yaw angle track the reference signals under the input saturations. This paper also considering (1) the saturation problem of actuators, (2) Limit the error signals by utilizing the saturated hyperbolic tangent function, (3) compensate the actuator saturation by MLNN controller and (4) a nonlinear saturated observer to estimate robot velocities.