PulseExploreJournal ClubDebatesTrendingResearchersJournals
Instagram
HomeExploreJournal ClubTrending
Synapse
⌘+K
Synapse
May 4, 20260 citationsOpen Access

Variable Structure PID Control for Multivariable Attitude Stabilization Under Cross Axis Coupling in Helicopter Systems

View Full Paper
YSYaqine SAADAFAFadi Alyoussef

Key Points

  • The aim is to assess the effectiveness of variable structure PID control in mitigating torque coupling effects in multivariable helicopter systems.
  • Evaluated both fixed-gain and variable structure PID control on a coupled hover-sway helicopter platform.
  • Closed-loop responses compared using metrics like overshoot and settling behavior under consistent command conditions.
  • Assessed controller performance based on switching logic dependent on the sign and derivative of the error.
  • Variable structure PID control reduces transient amplification and cumulative tracking error in affected axes.
  • Fixed-gain controllers exhibited higher overshoot compared to variable structure settings under similar conditions.
  • Observations aligned with the asymmetry in torque coupling within the system's architecture.

Abstract

Tek döngü varsayımları altında sabit kazançlı PID kontrolörleri ayarlandığında, eksenler arası tork eşleşmesi, çok değişkenli döner kanatlı tutum sistemlerinde geçici performansı düşürür. Değişken yapılı PID kontrolü, önceden tanımlanmış kazanç setleri arasında duruma bağlı geçişi sağlar ve kontrolör karmaşıklığını artırmadan geçici davranışı değiştirmek için düşük dereceli bir yaklaşım sunar. Bu çalışma, açık tork etkileşimi ile doğrusallaştırılmış iki girişli iki çıkışlı bir sistem olarak modellenen, eşlenik bir yunuslama-sapma helikopter platformunda sabit kazançlı ve değişken yapılı PID kontrolünü değerlendirmektedir. Anahtarlama mantığı, hatanın işaretine ve türevine bağlı olarak agresif veya sönümleyici kazançlar seçer. Bu makalede, kapalı döngü yanıtları, aynı referans komutları ve aktüatör koşulları altında aşırı salınım, tepe sapması, yerleşme davranışı ve mutlak hatanın integrali kullanılarak değerlendirilmiştir. Anahtarlama konfigürasyonu, eşleşmeden en çok etkilenen eksende geçici amplifikasyonu ve kümülatif izleme sapmasını azaltırken, daha az etkilenen eksende karşılaştırılabilir yakınsama özelliklerini korur. Gözlemlenen eksene bağlı davranış, tesis eşleşme yapısındaki asimetriyle uyumludur. Bu sonuçlar, klasik bir PID çerçevesi içindeki duruma bağlı kazanç modülasyonunun, birleşik tutum dinamiklerinde bozucu etkiyi gidermeyi iyileştirdiğini ve çok değişkenli İHA ve eVTOL stabilizasyon sorunları için pratik bir kontrol stratejisi sağladığını göstermektedir.

Ask AI
Helpful
Bookmark
Share
View Full Paper

Cite This Study

SAADA et al. (2026) studied this question.

synapsesocial.com/papers/69f836aa3ed186a739980d89https://doi.org/10.5281/zenodo.19899924
Ask AI
Helpful
Bookmark
Share
View Full Paper