Baza Publikacji Pracowników Politechniki Lubelskiej

Status:
Warianty tytułu:	Porównanie wydajności kontrolerów PID i TVLQR do modelowania nieliniowego obiektu swobodnie latającego
Autorzy:	Fawzy Mohamed, Attar Hani, Amer Ayman, Alsaqoor Sameh, Alahmer Ali, Borowski Gabriel, Solyman Ahmed, As’ad Samer, Agieb Ramy Said
Dyscypliny:
	Aby zobaczyć szczegóły należy się zalogować.
Rok wydania:	2024
Wersja dokumentu:	Drukowana \| Elektroniczna
Język:	angielski
Numer czasopisma:	4
Wolumen/Tom:	100
Numer artykułu:	148160
Strony:	291 - 297
Impact Factor:	0,4
Web of Science® Times Cited:	0
Scopus® Cytowania:	0
Bazy:	Web of Science \| Scopus
Efekt badań statutowych	NIE
Finansowanie:	This article was supported by the Lublin University of Technology (Grant No. FD-20/IS-6/002)
Materiał konferencyjny:	NIE
Publikacja OA:	TAK
Licencja:
Sposób udostępnienia:	Otwarte czasopismo
Wersja tekstu:	Ostateczna wersja opublikowana
Czas opublikowania:	W momencie opublikowania
Data opublikowania w OA:	30 kwietnia 2024
Abstrakty:	angielski \| polski
	The aim of the research was to enhance the trajectory control of a nonlinear freedom flying body model by comparing time-varying linear quadratic regulator (TVLQR) controller with proportional–integral–derivative (PID) control. The nonlinear behavior of the flying body is represented using a linear time-varying (LTV) approach, accounting for parameter variations over time. The equations of motion for the LTV model and the nonlinear flying body were elaborated within the Matlab-Simulink environment. The optimization method was utilized to adapt the PID gains for the simulation of the nonlinear flying body. Their response was then compared to that of identical PID gains implemented on the LTV model. TVLQR optimal controller was generated by solving the Riccati Equation. A comparison between the performance of TVLQR and PID controllers was conducted using a nonlinear flying body. Additionally, the study examined the impact of wind by introducing wind velocity to the velocity of the flying body. In conclusion, we found that the TVLQR controller had better tracking performance, it excelled in actuator deflection, was wind resistant, and effectively dealt with dynamics and actuator uncertainties.
	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.

Informacja o cookies

Comparison of the performance of PID and TVLQR controllers for nonlinear modelling of a freedom flying body

Artykuł w czasopiśmie