Altitude control of an adaptive controller combine with Kalman filter for a mini-quadrotor aircraft
Main Article Content
Abstract
In general, the altitude of radio controlled quadrotor aircraft is controlled using feedback from the atmospheric pressure sensor. However, the noise associate with the pressure sensor is quite high thus results in loss of control performance. Moreover, the system uncertainty such as load mass change could affect the accuracy of control results. Therefore, the objective of this research was to control the altitude of the quadrotor aircraft using the Kalman observer to estimate the altitude from the pressure sensor together with the vertical acceleration signal from the acceleration sensor. To reduce the effect of system instability, an adaptive feedback control was used to control the altitude level by experimenting with a real radio controlled quadrotor aircraft and the signaling can be reliably monitored. The equation of adaptive control algorithm of the mass can be self-adjusted stably. Compared to the backstepping controller method, the adaptive controller method can track the reference signal more precisely.
Article Details
Published manuscript are the rights of their original owners and RMUTSB Academic Journal. The manuscript content belongs to the authors' idea, it is not the opinion of the journal's committee and not the responsibility of Rajamangala University of Technology Suvarnabhumi
References
จักรพรรณ ดีสุด, และจักรกริช หล่อประโคน. (2554). Multi rotor flying object (วิทยานิพนธ์ปริญญามหาบัณฑิต). มหาวิทยาลัยขอนแก่น, ขอนแก่น.
เชิดพงษ์ บุญสอง, และ อมรฤทธิ์ พุทธิพิพัฒน์ขจร. (2556). การรักษาสมดุลอากาศยาน 4 ใบพัดโดยใช้คาลมานฟิลเตอร์และการควบคุมแบบพีไอดี (วิทยานิพนธ์ปริญญามหาบัณฑิต). มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตกำแพงแสน, นครปฐม.
ณัฐพงษ์ จิตมานะ, และมนูศักดิ์ จานทอง. (2553). การออกแบบตัวควบคุมแบบปรับตัวได้ชนิดโมเดลอ้างอิงสำหรับระบบลูกตุ้มผกผัน. ใน การประชุมวิชาการเครือข่ายวิศวกรรมเครื่องกลแห่งประเทศไทย ครั้งที่ 24. อุบลราชธานี: มหาวิทยาลัยอุบลราชธานี.
ธีรพล จงพิพัฒนศิริ. (2556). การเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของระบบสเตอริโอวิชันโดยใช้อัลตราโซนิกเซ็นเซอร์และระบบเสียงสามมิติ (วิทยานิพนธ์ปริญญามหาบัณฑิต). มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์, สงขลา.
วีระวัฒน์ ฝาระมี, และ วิบูลย์ แสงวีระพันธุ์ศิริ. (2555). ระบบควบคุมแบบพลศาสตร์ผกผันที่มีความคงทนสำหรับอากาศยานสี่ใบพัด. ใน การประชุมวิชาการเครือข่ายวิศวกรรมเครื่องกลแห่งประเทศไทย ครั้งที่ 26. เชียงราย: มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี.
ศิริชัย ลาภาสระน้อย. (2552). อากาศยานไร้นักบินเพดานบินต่ำขนาดเล็กราคาประหยัด (วิทยานิพนธ์ปริญญามหาบัณฑิต). มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลอีสาน, ขอนแก่น.
สุวัฒน์ กุลธนปรีดา. (2553). การควบคุมไม่เชิงเส้นเบื้องต้น. กรุงเทพฯ: ศูนย์ผลิตตําราเรียน.
Eresen, A., Imamoglu, N., & Efe, M. O. (2012). Autonomous quadrotor flight with vision-based obstacle avoidance in virtual environment. Expert Systems with Applications, 39, 894-905.
Min, B. C., Hong, J. H., & Matson, E. T. (2011). Adaptive robust control (ARC) for an altitude control of a quadrotor type UAV carrying an unknown payloads. In International Conference on Control, Automation and Systems (pp. 1147-1151). Gyeonggi-do, Korea: IEEE.