کنترل پیشبین مبتنی بر مدل برای یک کوادروتور

پرنده های بدون سرنشین (UAV) با توجه به اینکه در محیط هایی با پارامترهای تاثیر گذار کار می کنند، عموماً نیاز به کنترل کننده هایی دارند که بتواند با ویژگی های چند ورودی - چند خروجی این سیستم ها سازگار باشد. این سیستمها دارای ورودی های متعددی هستند که نویز و اغتشاش نیز دو ورودی بسیار مهم و تأثیر گذارند که دارای ماهیت ناشناخته، نا معین یا تصادفی هستند. ضمن اینکه به علت وجود قیدهای موجود بر پارامترهای کنترل، به یک کنترل کننده بهینه با وجود قید، نیاز است تا ضمن حفظ پایداری سیستم بتواند سیگنال کنترل بهینه را در زمان کمی محاسبه و به سیستم پرواز اعمال کند. در این مقاله مدلی مناسب برای یک کوادروتور ارائه شده است. سناریوی در نظر گرفته شده برای پرواز این کوادروتور، مانور آن در ارتفاع خاص حول محور Z یعنی با زاویه فراز ثابت می باشد. برای کنترل این سیستم دو کنترل کننده MPC طراحی و شبیه سازی شده است. شبیه سازی های انجام شده با MATLAB برتری MPC را در مقایسه با PID در حضور اغتشاشات برای سناریوی مورد نظر نشان می دهد.