การออกแบบและควบคุมอากาศยานไร้คนขับด้วยวิธีควบคุมแบบโหมดเลื่อน Design and Control of Unmanned Aerial Vehicles using Sliding Mode Control Method
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
การควบคุมโหมดเลื่อน (Sliding Mode Control: SMC) เป็นเทคนิคการควบคุมแบบไม่เป็นเชิงเส้น มีความเสถียรสูงต่อความไม่แน่นอนของระบบและสัญญาณรบกวน มีการนำมาใช้ในการออกแบบระบบควบคุมทางวิศวกรรมอย่างแพร่หลาย ในงานวิจัยนี้ ได้นำเสนอแนวทางการออกแบบระบบควบคุมการบิน (Flight Control) สำหรับอากาศยานไร้คนขับโดยใช้ SMC ในสภาพแวดล้อมการจำลองด้วย MATLAB-Simulink โดยมุ่งเน้นการออกแบบตัวควบคุม เพื่อรักษาเสถียรภาพและติดตามเส้นทางการบินที่กำหนด ระบบควบคุมได้รับการออกแบบโดยการกำหนดสมการพลวัตรของอากาศยานไร้คนขับ และการพัฒนาระบบควบคุมโหมดเลื่อนที่เหมาะสม เพื่อลดผลกระทบจากความไม่แน่นอน นอกจากนี้ยังได้ทำการจำลองและวิเคราะห์ผลการทำงานของระบบควบคุม เพื่อเปรียบเทียบประสิทธิภาพระหว่าง SMC และวิธีควบคุมแบบดั้งเดิม ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่า SMC มีความสามารถสูงในการรักษาเสถียรภาพของอากาศยานไร้คนขับ แม้ในกรณีที่มีสัญญาณรบกวนหรือการเปลี่ยนแปลงของพารามิเตอร์ในระบบ
Downloads
Article Details
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Journal of TCI is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-NC-ND 4.0) licence, unless otherwise stated. Please read our Policies page for more information...
เอกสารอ้างอิง
Cömert, C. & Kasnakoğlu, C. “Comparing and Developing PID and Sliding Mode Controllers for Quadrotor,” International Journal of Mechanical Engineering and Robotics Research, vol. 6, no. 3, pp. 194–199, May 2017.
MathWorks, "6DOF (Quaternion) Block," *MathWorks Documentation*, Accessed: Mar. 19, 2025. [Online]. Available: [https://ww2.mathworks.cn/help/aeroblks/6dofquaternion.html](https://ww2.mathworks.cn/help/aeroblks/6dofquaternion.html)
X. Yu, L. Ding, and B. Yao, "Quad-rotor unmanned helicopter control via novel robust terminal sliding mode control approach," Optik, vol. 125, no. 18, pp. 4946–4950, Sep. 2014. [Online].Available: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0030402614000898. [Accessed: 20-Mar-2025].
Elgohary, A. A., Ashry, A. M., Kaoud, A. M., Gomaa, M. M., Darwish, M. H., & Taha, H. E. (2022). Hardware-in-the-loop simulation of UAV Altitude Hold Autopilot. In AIAA SCITECH 2022 Forum (p. 1520).
Herrera, Marco, et al. "Sliding mode control: An approach to control a quadrotor." 2015 Asia-Pacific Conference on Computer Aided System Engineering. IEEE, 2015.
Y. Jing, X. Wang, J. Heredia-Juesas, C. Fortner, C. Giacomo, R. Sipahi, and J. Martinez-Lorenzo, "PX4 simulation results of a quadcopter with a disturbance-observer-based and PSO-optimized sliding mode surface controller," Drones, vol. 6, no. 9, p. 261,Sep.2022.
Y. Jing, X. Wang, J. Heredia-Juesas, C. Fortner, C. Giacomo, R. Sipahi, and J. Martinez-Lorenzo, "Sliding Mode Controller with Disturbance Observer for Quadcopters; Experiments with Dynamic Disturbances and in Turbulent Indoor Space," Drones, vol. 7, no. 5, p. 328, May 2023. [Online]. Available: https://www.mdpi.com/2504-446X/7/5/328. [Accessed: 20-Mar-2025].
MathWorks, "HITL Simulink Plant Example," MathWorks Documentation, 2024. [Online]. Available:https://www.mathworks.com/help/uav/px4/ref/hitl-simulink-plant-example.html. [Accessed: 19-Mar-2025].
MathWorks, "Simulator Plant Model Example," MathWorks Documentation, 2021. [Online]. Available:https://www.mathworks.com/help/releases/R2021b/supportpkg/px4/ref/simulator-plant-model-example.html. [Accessed: 19-Mar-2025].
MathWorks, "Configure Actuators Using QGroundControl," MathWorks, 2025. [Online]. Available: https://ww2.mathworks.cn/help/uav/px4/ug/configure-actuator-qgc.html. [Accessed: 20-Mar-2025].
R. W. Beard, "Quadrotor dynamics and control," Brigham Young University, Feb. 2008.[Online]. Available:https://www.researchgate.net/publication/265825340_Quadrotor_Dynamics_and_Control. [Accessed: 20-Mar-2025].
