Bir Hava Robotu İçin Geliştirilen Genetik Ayarlı LQR Kontrolörün Performansının Değerlendirilmesi

Turkish

Hava robotları erişebilir, basit ve üstün kabiliyetlerinden dolayı birçok uygulama alanında geniş yer bulmaktadır. Geniş bir yelpazede kullanılan hava robotlarından farklı beklentiler istenmektedir. Uygulama alanlarına özel oluşan bu beklentilere cevap verebilmek için hava robotlarında kullanılan geleneksel kontrolör tasarımlarında birtakım değişikliklere gidilmesi gerekmektedir. Bu çalışmada bir hava robotunun yörünge takibi için genetik ayarlı ve integral etkisine göre çalışan doğrusal karesel regülatör (LQR) kontrolörü geliştirilmiştir. Bu kontrolörün performansını karşılaştırmak için LQR ve bulanık oransal-integral-türevsel (FPID) kullanılmıştır. Geliştirilen ve kullanılan kontrolörler model-tabanlı ve hibrit kontrolörler olarak ifade edilmektedir. Hava robotu olarak Parrot AR. Drone 2.0. kullanılmıştır. Belirtilen hava robotu MATLAB/Simulink ortamında 6 serbestlik derecesi (DOF) ile modellenmiştir. Geliştirilen kontrolörlerin performansları sekiz eğrisinin referans olarak takip edilmesi esnasında oluşan hata değerine göre değerlendirilmiştir. Hata değerleri ortalama kare hata karekökü (RMSE) kriterine göre incelenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre standart LQR kontrolör en yüksek RMSE hata değerini üretmiştir. Genetik ayarlı ve integral etkisine göre tasarlanan LQR kontrolör, standart LQR kontrolöre göre %43,22 FPID kontrolörüne göre %22,99 oranında daha başarılı sonuçlar elde etmiştir. MATLAB/Simulink ortamında gerçekleştirilen simülasyon sonuçlarına göre sekiz eğrisi yörünge takibinde genetik ayarlı LQR kontrolörü daha başarılı sonuçlar elde ettiği gözlemlenmiştir.