Design and implementation of a robust controller on a Quadrotor system

Abstract

Abstract The proposed work consists in designing and implementing four distinct robust controllers namely Proportional-Integral-Derivative (PID), Sliding Mode Control (SMC), Nonlinear PID (NLPID), and Active Disturbance Rejection Control (ADRC), in order to improve the performance of the physical quadrotor system in terms of stability and robustness. The first stage consists in building an equation for the dynamic model of the system, then simulating the four control methods in Simulink and Matlab, with a comparison. In a second stage, an experimental validation is programmed on an ARdrone 2.0 flying platform, in order to assess the feasibility and effectiveness of the proposed robust control system. This research contributes to the advancement of quadrotor control technology, offering valuable insights into the practical deployment of these controllers in real -world applications.

Résumé Le travail proposé consiste à concevoir et à mettre en œuvre quatre contrôleurs robustes distincts, à savoir le contrôle proportionnel-intégral-dérivé (PID), le contrôle en mode glissant (SMC), le PID non linéaire (NLPID) et le contrôle actif de rejet des perturbations (ADRC), afin d'améliorer les performances du système physique du quadrotor en termes de stabilité et de robustesse. La première étape consiste à construire une équation pour le modèle dynamique du système, puis à simuler les quatre méthodes de contrôle dans Simulink et Matlab, avec une comparaison. Dans une deuxième étape, une validation expérimentale est programmée sur une plateforme volante ARdrone 2.0, afin d'évaluer la faisabilité et l'efficacité du système de contrôle robuste proposé. Cette recherche contribue à l'avancement de la technologie de contrôle des quadrotors, en offrant des indications précieuses sur le déploiement pratique de ces contrôleurs dans des applications réelles.