Om Quadcopter är ett icke-linjärt MIMO-system, hur kan det styras med PID? [stängd]

4

Jag vet att det är mycket vanligt att kontrollera quadcopters med PID-algoritmer. Jag undrar bara om det inte är ett problem att systemet är mycket olinjärt och att ha flera ingångar och utgångar. Behöver modellen lineariseras så att PID-algoritmer kan användas?

Tack på förhand!

    
uppsättning a9n1s 19.03.2018 16:05

2 svar

4

If the Quadcopter is a MIMO Nonlinear System, How Can it be Controlled using PID?

Exakt som du nämner senare:

Does the model need to be linearized so that PID algorithms can be used?

Ja, det är korrekt.

För att vara lite tydligare behöver du två saker:

  • linearisera systemet (vanligtvis runt en så kallad "arbetspunkt", t ex kryssningsförhållanden)
  • avkoppla systemet (eftersom en lineariserad MIMO fortfarande är en MIMO, behöver du en uppsättning 4 SISOs)

Att uppnå det första är ganska enkelt, som jag nämnde, måste du bara välja en arbetspunkt. Den andra är istället lite mer utförlig och kräver antaganden om de flygförhållanden som kommer att uppstå, och det är inte alltid möjligt att vissa fordon har sin dynamik så kopplad att avkoppling inte är ett alternativ (och sålunda är enkla PID-satser vanligare att inte vara ett genomförbart alternativ om du måste ställa in dem manuellt).

    
svaret ges 19.03.2018 16:32
3

Du kan använda PID-algoritmer för att styra ganska komplexa system. Det är ju bara ett återkopplingssystem, som i sig är ett robust koncept. Problemet är snarare att kontrollera dem på ett optimalt sätt ; eller med andra ord, hur man väljer de bästa vinsterna.

Alla klassiska metoder för att välja val kräver linjärisering av systemet runt en viss punkt (flygläge) eller flera punkter med vinstschemaläggning. Men inget hindrar dig från att tinka kontrollsystemet slumpmässigt tills det fungerar.

Det senare är inte så dumt som det låter. Olika genetiska algoritmer har visat sig optimera PID för komplexa icke-linjära / MIMO-system mycket framgångsrikt.

    
svaret ges 20.03.2018 02:09