Comparison of The Performances of Symbolic Discrete Control Synthesis and Optimal PID Controller in Attitude Control of Quadcopter UAV

Serkan Çaşka; Mete Özbaltan

Makale detayları

Comparison of The Performances of Symbolic Discrete Control Synthesis and Optimal PID Controller in Attitude Control of Quadcopter UAV

Yazarlar:

Serkan Çaşka | Mete Özbaltan

Yayıncı:

Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi

Ana Başlıklar:

Derin Öğrenme

Dergi:

Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi Vol.7 Issue 4, pp.1455-1469

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

9/2024

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2001325423

pISSN:

2687-3729

Anahtar kelimeler:

Özet:

 Unmanned aerial vehicles UAVs have been utilized in numerous engineering applications in recent years. Quadcopter-type UAVs are among the most preferred air platforms due to their simple structure. Quadcopters have 6 degrees of freedom movement capability. Quadcopter control is known as a significant and challenging problem studied by many researchers. In this study, attitude control of the quadcopter UAV was realized using the symbolic discrete controller synthesis S-DCS method and an optimal Proportional Integral Derivative PID controller. PID controller parameters were estimated using the Whale Optimization Algorithm WOA and Genetic Algorithms GA. S-DCS is a new method that aims to minimize a defined cost function to obtain a desired system output. The success of the developed controllers in attitude control of the quadcopter dynamic model was compared, and the results were discussed.

 Unmanned aerial vehicles UAVs have been utilized in numerous engineering applications in recent years. Quadcopter-type UAVs are among the most preferred air platforms due to their simple structure. Quadcopters have 6 degrees of freedom movement capability. Quadcopter control is known as a significant and challenging problem studied by many researchers. In this study, attitude control of the quadcopter UAV was realized using the symbolic discrete controller synthesis S-DCS method and an optimal Proportional Integral Derivative PID controller. PID controller parameters were estimated using the Whale Optimization Algorithm WOA and Genetic Algorithms GA. S-DCS is a new method that aims to minimize a defined cost function to obtain a desired system output. The success of the developed controllers in attitude control of the quadcopter dynamic model was compared, and the results were discussed.

 Unmanned aerial vehicles UAVs have been utilized in numerous engineering applications in recent years. Quadcopter-type UAVs are among the most preferred air platforms due to their simple structure. Quadcopters have 6 degrees of freedom movement capability. Quadcopter control is known as a significant and challenging problem studied by many researchers. In this study, attitude control of the quadcopter UAV was realized using the symbolic discrete controller synthesis S-DCS method and an optimal Proportional Integral Derivative PID controller. PID controller parameters were estimated using the Whale Optimization Algorithm WOA and Genetic Algorithms GA. S-DCS is a new method that aims to minimize a defined cost function to obtain a desired system output. The success of the developed controllers in attitude control of the quadcopter dynamic model was compared, and the results were discussed.

 İnsansız hava araçları İHA son yıllarda birçok mühendislik uygulamasında kullanılmaktadır. Dört rotorlu tipi İHAlar basit yapıları nedeniyle en çok tercih edilen hava platformlarından biridir. Dört rotorlular 6 serbestlik dereceli hareket kabiliyetine sahiptir. Dört rotorlu kontrolü birçok araştırmacı tarafından üzerinde çalışılan önemli ve zor bir problem olarak bilinmektedir. Bu çalışmada, dört rotorlu İHAnın durum kontrolü, sembolik sınırlı optimal ayrık denetleyici sentezleme S-DCS yöntemi ve optimal Oransal İntegral Türev PID denetleyici kullanılarak gerçekleştirilmiştir. PID kontrolör parametreleri, son yıllarda geliştirilen meta-sezgisel bir algoritma olan Balina optimizasyon algoritması BOA ve Genetik Algoritmalar GA kullanılarak tahmin edilmiştir. S-DCS, istenen sistem çıktısını elde etmek için tanımlanmış bir maliyet fonksiyonunu en aza indirmeyi amaçlayan yeni bir yöntemdir. Geliştirilen kontrolörlerin dört rotorlunun dinamik modelinin durum kontrolündeki başarısı karşılaştırılmış ve sonuçlar tartışılmıştır.

Makale detayları

Comparison of The Performances of Symbolic Discrete Control Synthesis and Optimal PID Controller in Attitude Control of Quadcopter UAV

Yazarlar:

Serkan Çaşka | Mete Özbaltan

Yayıncı:

Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi

Ana Başlıklar:

Derin Öğrenme

Dergi:

Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi Vol.7 Issue 4, pp.1455-1469

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

9/2024

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2001325423

pISSN:

2687-3729

Quadcopter UAV

Symbolic limited optimal discrete control

PID controller

Whale optimization algorithm

Genetic algorithmsDört Rotorlu İHA

Sembolik sınırlı optimal ayrık kontrol

PID denetleyicisi

Balina optimizasyon algoritması

Genetik algoritmalar

Sayı

Makale detayları

Yazarlar: Serkan Çaşka | Mete Özbaltan

Yayıncı: Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi

Ana Başlıklar: Derin Öğrenme

Dergi: Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi Vol.7 Issue 4, pp.1455-1469

Belge Tipi: Makale

Yayın Tarihi: 9/2024

Belge Dili: Türkçe

Document ID (Org No.): 2001325423

pISSN: 2687-3729

Sayı

Yazarlar:

Serkan Çaşka | Mete Özbaltan

Yayıncı:

Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi

Ana Başlıklar:

Derin Öğrenme

Dergi:

Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi Vol.7 Issue 4, pp.1455-1469

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

9/2024

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2001325423

pISSN:

2687-3729