TY - JOUR ID - TI - MODELING AND FUZZY LOGIC CONTROLLER DESIGN FOR LABORATORY SCALE 3DOF UOTCS HELICOPTER AU - Mothena Fakhri Shaker * AU - Prof Dr. Waladin K. Said * PY - 2010 VL - 10 IS - 1 SP - 72 EP - 84 JO - IRAQI JOURNAL OF COMPUTERS, COMMUNICATIONS, CONTROL AND SYSTEMS ENGINEERING المجلة العراقية لهندسة الحاسبات والاتصالات والسيطرة والنظم SN - 18119212 AB - Abstract:The UOTCS (University Of Technology Control System) helicopter system is a laboratory scale experimental platform developed primarily for teaching system dynamics and control engineering principles to undergraduate students. It also provides an excellent research platform for control and mechatronics postgraduate students. This paper is concerned with the modeling and controllers design for the UOTCS helicopter to mimics its motion. The kinematics model was derived following the Denavit-Hartenberg theory while the dynamic model was based on Euler-Lagrange equations of motion. The helicopter mathematical model includes the inertias of the counterweight, the beams and the propeller motors. This model was found competent enough for this application as it describes the dominant behaviors and coupling among the degrees of freedom of the helicopter model. Fuzzy logic controllers for elevation and pitch motion control were designed. The performance of the FLC is compared with the classical PID controller and the results are evaluated. Fuzzy logic controllers are suitable to control the elevation and pitch motions of the UOTCS helicopter.

الخلاصة:يُقدم البحث تمثيل وتصميم مسيطر للمروحية (UOTCS) و التي صُنعت في قسم هندسة السيطرة و النظم في الجامعة التكنولوجية. لقد طُورت هذه المروحية ابتداءً لتعليم ديناميكية ألانظمه وأساسيات هندسة السيطرة لطلبة الدراسات الأولية. كذلك فان المنظومة تُوفر منصة بحث ممتازة لطلبة الدراسات العليا في هندسة السيطرة والميكاترونيكس. طُور النموذج الرياضي لكي يشابه حركة المروحية ((UOTCS. وقد اشُتق النموذج الكُينماتيكي بإِتباع نظرية (Denavit-Hartenberg) بينما اعتمد النموذج الديناميكي على معادلات (Euler-Lagrange) للحركة. يشمل النموذج الرياضي عزم القصور الذاتي لكل من كتلة الموازنة و الحاملات ومحركي المروحيتين. وُجد النموذج الرياضي ملائماً للتطبيق حيث يصف السلوكيات المؤثرة والتعشيق بين درجات الحرية لنموذج المروحية. كذلك يقدم البحث تصميم مسُيطرات منطقية ضبابية لكل من حركة الارتفاع و الميل لمروحية ال((UOTCS. قُورن أداء مسيطر المنطق المضبب مع المسيطر التقليدي ((PID و تشير النتائج الى أن أداء المسيطرات المنطقية الضبابية جيدة و مناسبة للسيطرة على حركتي الارتفاع والميل ((elevation and pitch لمروحية ((UOTCS. وظُفت الصياغات الواقعية الحقيقية لإحياء وإظهار نتائج المحاكاة صوريا.حيث اسُتعملت لغة النموذج الواقعي الحقيقي لخلق نموذج مروحية ثلاثية الأبعاد. ER -