การออกแบบและพัฒนาตัวควบคุมสำหรับแบบจำลองเฮลิคอปเตอร์ 3 องศาอิสระ

บทคัดย่อ

ปริ ญ ญานิ พ นธ์ ฉ บั บ นี้ เ ป็ น การศึ ก ษาเพื่ อ พั ฒ นาตั ว ควบคุ ม แบบเชิ ง เส้ น และแบบเลื่ อ นไถลให้ มี ประสิทธิภาพสำหรับแท่นทดสอบเฮลิคอปเตอร์ 3 องศาอิสระ ซึ่งมีพฤติกรรมทั้งแบบเชิงเส้นและไม่เชิงเส้น นอกจากนี้ ยังมีการออกแบบและการสร้างแท่นการทดสอบขึ้นมาใหม่ร่วมกับกล่องควบคุม เพื่อให้ กลไกเรียบ ง่ายยิ่งขึ้น โดยยังสามารถเคลื่อนที่ได้ตามแกนก้มเงย (pitch), ยกตัว (elevation) และการเดินทาง (travel) ซึ่ง ทำให้มั่นใจได้ว่าสามารถใช้ในการควบคุมเชิงพลวัตได้อย่างมีประสิทธิภาพ ผลการทดลองถูกนำมาใช้ประเมิน ประสิทธิภาพของระบบควบคุม โดยผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่าการควบคุมด้วยตัวควบคุมแบบเลื่อนไถล (SMC) ที่มี ความทนทานต่อการรบกวนจากภายนอกได้ดี เมื่อเปรียบเทียบกับตัวควบคุมเชิงเส้นแบบดั้งเดิม อย่างไรก็ตาม ความซับซ้อนในการคำนวณของตัวควบคุมแบบเลื่อนไถล อาจสูงกว่าตัวควบคุมเชิงเส้น ซึ่งอาจเป็นข้อจำกัดใน การใช้งานบางประเภท ประเด็นนี้สะท้อนให้เห็นระหว่างความทนทานต่อการรบกวนและความซับซ้อนในการ คำนวณ ซึ่งเป็นกลยุทธ์สำคัญในการเลือกการควบคุมที่เหมาะสมสำหรับแต่ละการประยุกต์ใช้งาน

Abstract

This study develops linear and sliding-mode controllers for a 3-DOF helicopter test rig, which exhibits both linear and nonlinear dynamics. It also involves designing and building a new test rig combined with its control box to simplify the mechanisms while maintaining its ability to move along the pitch, elevation, and travel axes, ensuring its effectiveness in dynamic control applications. Experimental results are employed to evaluate the controllers’ performances. The experimental results demonstrate that the sliding-mode controller offers superior robustness against external disturbances compared to the linear controller. However, the computational complexity of the sliding-mode controller is higher than that of the linear controller, which could be a limiting factor in some applications. This highlights the trade-off between robustness and computational complexity when selecting an appropriate control strategy.

อ้างอิงผลงานนี้ / Cite this

รหัสโปรเจค

DC-2567-006

ชื่อเรื่อง

การออกแบบและพัฒนาตัวควบคุมสำหรับแบบจำลองเฮลิคอปเตอร์ 3 องศาอิสระ / Design and Development of the controller for the 3-DOF Helicopter model

ผู้จัดทำ

ปัญญา ปานโพธิ์, สรวิชญ์ มงคลชัยชนะ, เสฏฐวุฒิ กาญจนะเดชะ, วิรญา บุญลือ

อาจารย์ที่ปรึกษา

ศ.ดร.สุวัฒน์ กุลธนปรีดา

ปีการศึกษา

2567 (C.E. 2024)

หน่วยงาน

ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกลและการบิน-อวกาศ (MAE) มจพ.

URL

https://maeconnect.eng.kmutnb.ac.th/projects/cmoi2ntg9004l0gyroa3pe4gq