Investigation of the Effect of Differential Morphing on Lateral Flight by Using PID Algorithm in Quadrotors

Authors : Oguz KOSE, Tugrul OKTAY

Pages : 636-644

Doi:10.31590/ejosat.702727

View : 21 | Download : 24

Publication Date : 2020-04-15

Article Type : Research Paper

Abstract :Quadrotor sivil ve askeri alanda yaygın kullanılan insansız hava aracıdır. Quadrotorlar bir rotor hub etrafında dönen değişken açılı bıçaklı geleneksel helikopterlerden farklıdır. Quadrotorlar sabit açılı saat yönü ve saat yönü tersinde dönen iki çift pervane kullanır. Kontrolü sağlamak için her rotor hızları bağımsız olarak değiştirilir. Bu çalışmada quadrotor yanlamasına uçuşu ve morphingin bu uçuş üzerine etkisi araştırıldı. Morphing insansız hava araçlarının geometrisindeki değişim olarak adlandırılır. Newton-Euler metodu quadrotor modelini oluşturmak için kullanılır. Fakat quadrotor lineer olmayan bir sistem olduğu için hareket denklemleri lineer denklemlere dönüştürülür. Quadrotor modeli orjinal ölçülerine göre batarya, pervane ve kontrolcü dahil olmak üzere Solidworks programında çizildi. Durum uzay modeli yaklaşımı Matlab/Simulink'de simülasyonlar için kullanıldı. Solidworks programından alınan alınan kütle ve atalet momenti değerleri durum uzay modeli için kullanılır. Oransal integral türev(PID) algoritması ise kontrol için kullanıldı. PID algoritması endüstride yaygın olarak kullanılan algoritmadır. PID güçlü, hızlı ve basit olduğu için tercih edilir. PID lineer sistemlere uygulanabilen bir algoritmadır. PID katsayıları olan Kp, Ki ve Kd değerleri sistemin performansı için önemli katsayılardır. Bu yüzden uygun değerler seçilmesi önemlidir. Bu çalışmada quadrotor yanlamasına uçuş performasnsı PID algoritması kullanılarak izlendi ve sonuçlar grafikler ile ortaya konuldu.
Keywords : Quadrotor, Morphing, Kontrol, PID, Durum Uzay Modeli