fa طراحی کنترل‌کننده‌ی مقاوم تحمل‌پذیر عیب برای کوادروتور بازودار در حضور نامعینی پارامتری و عیب عملگر کنترل سیستم Control systems پژوهشي Research <div style="text-align: justify;"><span style="font-size:12pt"><span style="direction:rtl"><span style="unicode-bidi:embed"><span style="font-family:&quot;Times New Roman&quot;,serif"><span style="font-weight:bold"><span lang="FA" style="font-size:10.0pt"><span style="font-family:&quot;B Lotus&quot;"><span style="font-weight:normal">وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین مجهز به بازوی مکانیکی توان انجام عملیات‌های متنوع در محیط‌های دشوار را فراهم کرده‌اند و امروزه توجه زیادی را به خود جلب نموده‌اند. در این پژوهش، یک کنترل‌کننده مقاوم و تحمل‌پذیر عیب برای کوادروتور بازودار در حضور نامعینی‌های پارامتری، اغتشاشات خارجی و خرابی عملگر طراحی شد. در ابتدا مدل دینامیکی غیرخطی دقیق یک کوادروتور دارای بازوی رباتیک با دو درجه آزادی ارائه گردید و اثر دینامیک جفت‌شده بین وسیله پرنده و بازوی ربات در مدل‌سازی منظور شد. سپس، یک کنترل‌کننده مد لغزشی تناسبی</span></span></span><span lang="FA" style="font-size:10.0pt"><span style="font-family:&quot;Arial&quot;,sans-serif"><span style="font-weight:normal">&ndash;</span></span></span><span lang="FA" style="font-size:10.0pt"><span style="font-family:&quot;B Lotus&quot;"><span style="font-weight:normal">انتگرالی توسعه یافته و پایداری سیستم حلقه بسته با بهره‌گیری از تئوری توابع لیاپانوف اثبات شد. برای ارزیابی، شبیه‌سازی‌های عددی در محیط</span></span></span> <span dir="LTR" style="font-size:8.0pt"><span style="font-weight:normal">MATLAB/Simulink</span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="font-family:&quot;B Lotus&quot;"><span style="font-weight:normal">&nbsp;و در سه سناریوی عملیاتی یعنی حرکت مستقل کوادروتور در ارتفاع، عملکرد همزمان بازوی رباتیک با حرکت سینوسی دامنه ۴۵ درجه و خرابی با کاهش ۳۵ درصدی اثربخشی یک روتور انجام شد. نتایج شبیه‌سازی نشان داد کنترل‌کننده پیشنهادی در حضور ۲۰ درصد نامعینی پارامتری، اغتشاش و خرابی عملگر، پایداری و دقت کل سیستم را تضمین کرده و مسیر پرواز و موقعیت بازو را به‌طور دقیق و پایدار دنبال می‌کند. همچنین، مقایسه با کنترل‌کننده خطی‌سازی فیدبک</span></span></span> <span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span style="font-weight:normal">(</span></span><span dir="LTR" style="font-size:8.0pt"><span style="font-weight:normal">FLC</span></span><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span style="font-weight:normal">)</span></span> <span lang="FA" style="font-size:10.0pt"><span style="font-family:&quot;B Lotus&quot;"><span style="font-weight:normal">و مد لغزشی پایه </span></span></span><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span style="font-weight:normal">(</span></span><span dir="LTR" style="font-size:8.0pt"><span style="font-weight:normal">SMC</span></span><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span style="font-weight:normal">)</span></span><span lang="FA" style="font-size:10.0pt"><span style="font-family:&quot;B Lotus&quot;"><span style="font-weight:normal">، برتری روش پیشنهادی را نشان داد</span></span></span><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt">.</span><span lang="FA" style="font-family:&quot;B Lotus&quot;"><span style="font-weight:normal"></span></span></span></span></span></span></span><br> &nbsp;</div> <div style="text-align: justify;"><span style="font-size:11.0pt"><span style="line-height:107%"><span calibri="" style="font-family:">Unmanned aerial vehicles (UAVs) equipped with robotic manipulators have enabled diverse operations in challenging environments and have recently attracted significant attention. In this study, a robust fault-tolerant controller was designed for a quadrotor with a robotic arm in the presence of parametric uncertainties, external disturbances, and actuator failures. First, an accurate nonlinear dynamic model of a quadrotor with a two-degree-of-freedom robotic arm was presented, incorporating the coupled dynamics between the aerial vehicle and the robotic manipulator in the modeling. Subsequently, an enhanced proportional-integral sliding mode controller (PI-SMC) was developed, and the closed-loop stability was proven using Lyapunov theory. For evaluation, numerical simulations were conducted in MATLAB/Simulink under three operational scenarios i.e., independent quadrotor motion at a fixed altitude, simultaneous operation of the robotic arm performing a 45-degree amplitude sinusoidal motion, and a failure scenario with a 35% reduction in rotor effectiveness. The simulation results demonstrated that the proposed controller ensures the stability and accuracy of the overall system under 20% parametric uncertainty, disturbances, and actuator faults, precisely and stably tracking both the flight trajectory and the arm&#39;s position. Furthermore, a comparative analysis with feedback linearization control (FLC) and conventional sliding mode control (SMC) highlighted the superiority of the proposed method.</span></span></span></div> کوادروتور بازودار, کنترل‌کننده مقاوم انتگرالی تناسبی, کنترل تحمل‌پذیر عیب, نامعینی پارامتری, عیب عملگر. Manipulation with quadrotors, proportional integral robust controller, fault tolerant control, parametric uncertainty, actuator fault 1 24 http://ic4i-journal.ir/browse.php?a_code=A-10-571-1&slc_lang=fa&sid=1 Mahdi Khaleghi مهدی خالقی khaleghi63@gmail.com No Imam Khomeini International University دانشگاه بین المللی امام خمینی Amir Farhad Ehyaei امیر فرهاد احیائی f.ehyaei@eng.ikiu.ac.ir Yes Imam Khomeini International University دانشگاه بین المللی امام خمینی Javad Ehyaei جواد احیائی jehyaei@eng.ikiu.ac.ir No Imam Khomeini International University دانشگاه بین المللی امام خمینی