Regulator rozmyty do stabilizacji lotu platformy UAV

Syntezy praw sterowania dla danego obiektu można dokonać, opierając się na znanym modelu matematycznym sterowanego obiektu lub też wiedzy eksperckiej, jak danym obiektem sterować. W pierwszym przypadku najczęściej ma się do czynienie z klasycznymi regulatorami PID, natomiast w drugim możliwe jest zastosowanie regulatorów rozmytych. Jednym z elementów regulatora rozmytego jest baza reguł, budowana najczęściej na podstawie wiedzy eksperta danej dziedziny. Z racji prze-znaczenia projektowanego regulatora do stabilizacji lotu niewielkiej platformy UAV, do zbudowania bazy reguł wykorzystano wiedzę modelarza RC, który słownie opisał sterowanie niewielkiego modelu samolotu. Zaprojektowany regulator został zaimplementowany w mikroprocesorowym układzie autopilota. Ze względu na łatwość implementacji wybrano regulator Takagi-Sugeno. Dzięki fizycznej implementacji sprawdzono jego działanie zarówno podczas symulacji, jak również podczas prób w locie, do których wykorzystano model motoszybowca „Cularis”. Przeprowadzone próby w locie wykazały poprawność działania zaimplementowanego regulatora oraz realizacji stawianych przed nim zadań. W pracy opisano regulator rozmyty przeznaczony do stabilizacji lotu platformy UAV. Przedstawiono reguły dla sterowania kanałem przechylania oraz płaszczyzny sterowania przed i po dostrojeniu regulatora. Proces strojenia regulatora przeprowadzano, zmieniając parametry funkcji przynależności bez modyfikacji bazy reguł. Publikacja wskazuje również możliwy kierunek wprowadzania zmian w zaimplementowanym regulatorze.

Pełny tekst (pdf)

1. Bociek S., Gruszecki J.: Układy sterowania automatycznego samolotem. Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 1999.
2. Gruszecki J.: Wybrane metody projektowania algorytmów sterowania obiektami latającymi, [w:] Wybrane zagadnienia sterowania obiektami latającymi, praca zbiorowa pod red. J. Gruszeckiego. Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 2011.
3. Rutkowski L.: Metody i techniki sztucznej inteligencji. PWN, Warszawa 2009.
4. Piegat A.: Modelowanie i sterowanie rozmyte. Wydaw. Exit, 2003.
5. Kopecki G., Pieniążek J., Tomczyk A.: Koncepcja systemu wspomagania pilota w przestrzeni ograniczeń eksploatacyjnych samolotu lekkiego, [w:] Wybrane zagadnienia sterowania obiektami latającymi, praca zbiorowa pod red. J. Gruszeckiego. Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 2011.
6. www.multiplexusa.com/model-kits/cularis.html.