AbstractFuzzy logic controllers have been emerged as one of the most active and useful research areas in the field of fuzzy control theory. That is fuzzy logic controllers haven successfully applied for controlling various physical processes. This paper shows how fuzzy logic is used for position control application. Three types of Fuzzy Controllers are implemented and their position control response is measured. Two of them are FPI, FPD with two inputs (e ,∆e). The third controller is build via connecting the first two in parallel. Two dimensional rule bases, with seven memberships for both inputs and output, are used to perform the control action. Computer simulation is guided to illustrate the performance and show the result for the three types.Keywords: Fuzzy PID Controller, Positional Control, Error, Change of Error.

الخلاصةإن المسيطر التناسبي- التكاملي- التفاضلي (PID) مستخدم وسائد بكثرة، وخاصةً في التطبيقات الصناعية ولعقود عديدة. حيث يمتاز هذا المسيطر بسهولة تركيبه وكذلك متانته في الإنجاز والاعتماد عليه في العمل. إن هذا البحث يبين كيفية استخدام المنطق المضبب في السيطرة على الموقع . حيث تم بناء ثلاثة أنواع من المسيطرات المضببة وهي المسيطر المضبب PI والمسيطر المضبب PD وكذلك المسيطر المضبب PID من خلال ربط كلا المسيطرين على التوازي كما تم استخدام الأنواع الثلاثة في السيطرة على الموقع. إن المسيطرين المضببين (PI,PD) يستخدمان كل من إشارتي الخطأ وتغير الخطأ كإدخال إلى منظومة السيطرة وكذلك قاعدة قوانيين ثنائية لبناء المسيطر المضبب PID. إن المحاكاة المصممة باستخدام التطبيق ((MATLAB تتيح المقارنة بين اداء البنى الثلاثة المقترحة.

Keywords: Fuzzy PID Controller --- Positional Control --- Error --- Change of Error.

In this paper, a trajectory tracking control for a non-holonomic differential wheeled mobile robot (WMR) system is presented. A big number of investigations have been used the kinematic model of mobile robot which is a nonlinear model in nature, thus a hard task to control it. This work focuses on the design of fuzzy PID controller tuned with a firefly optimization algorithm for the kinematic model of mobile robot. The firefly optimization algorithm has been used to find the best values of controller's parameters. The aim of this controller is trying to force the mobile robot tracking a pre-defined continuous path with the least possible value of error. Matlab Simulation results show that a good performance and robustness of the controller. This is confirmed by the value of minimized tracking error and the smooth velocity especially concerning presence of external disturbance or change in initial position of mobile robot.

Fuzzy PID controller --- Firefly algorithm --- Mobile robot --- Trajectory tracking.

This work is concerned with designing two types of controllers, a PID and a Fuzzy PID, to be used for flying and stabilizing a quadcopter. The designed controllers have been tuned, tested, and compared using two performance indices which are the Integral Square Error (ISE) and the Integral Absolute Error (IAE), and also some response characteristics like the rise time, overshoot, settling time, and the steady state error. To try and test the controllers, a quadcopter mathematical model has been developed. The model concentrated on the rotational dynamics of the quadcopter, i.e. the roll, pitch, and yaw variables. The work has been simulated with “MATLAB”. To make testing the simulated model and the controllers more realistic, the testing signals have been applied by a user through a joystick interfaced to the computer. The results obtained indicated a general superiority in performance for the Fuzzy PID controller over the PID controller used in this work. This conclusion is based by the following figures: 70%,70%,and 52% lesser ISA for the roll, pitch, and yaw consequently, 70.5%,70.5%,56.4% lesser IAE for the roll, pitch, and yaw consequently, 53%,and 80.6% lesser rise time and settling time for the roll and pitch consequently, and 77% lesser settling time for the yaw. Moreover, the FPID gave zero overshoot versus 18%, 18%, and 25% in the PID case for the roll, pitch, and yaw consequently. Both controllers gave zero steady state error with close rise times for the yaw. This superiority of the FPID controller is gained as the fuzzy part of it continuously and online adapts the parameters of the PID part.

يتضمن هذا البحث تصميم نوعين من المسيطرات، اولهما المسيطر التناسبي التكاملي التفاضلي، وثانيهما والمسيطر التناسبي التكاملي التفاضلي الضبابي، مستخدمان لتحقيق طيران مستقر لمروحية رباعية. لقد تم تنغيم المسيطرات المصممة واختبارها و مقارنة اداؤها باستخدام معياري اداء احدهما تكامل مطلق الخطأ وثانيهما تكامل مربع الخطأ، إضافة الى استخدام بعض خصائص الاستجابة مثل زمن الصعود و تجاوز الحد وزمن الاستقرار وقيمة الخطأ عند الاستقرار. لتجربة واختبار المسيطرات، تم بلورة نموذج رياضي للمروحية الرباعية و الذي يركز تحديدا على الديناميكا الدورانية للمروحية. وقد تم محاكاة المنظومة رقميا باستخدام الكيان البرمجي (MATLAB). ولجعل عملية اختبار النموذج المحاكى والمسيطرات المصممة اكثر واقعية فقد تم ادخال اشارات التحكم عبر عصا تحكم تربط مع الحاسوب. لقد عكست النتائج المستحصلة من المحاكاة تفوق واضح في الاداء للمسيطر التناسبي التكاملي التفاضلي الضبابي على المسيطر التناسبي التكاملي التفاضلي. إن هذا الاستنتاج مبني على المعطيات التالية: تكامل مربع الخطأ أقل بنسبة 70%، 70%، 52% لكل من زوايا العطوف والخطران والانعراج على التوالي، وتكامل مطلق الخطأ أقل بنسبة 70.5%، 70.5%، 56.4% لكل من زوايا العطوف والخطران والانعراج على التوالي، وزمني صعود و استقرار أقل بنسبة 53% و 80.6% لكل من زوايا العطوف والخطران على التوالي، وزمن استقرار أقل بنسبة 77% لزاوية الانعراج. وإضافة لهذا فان نسبة الطفرة مع المسيطر التناسبي التكاملي التفاضلي الضبابي كانت صفرا مقابل 18%، 18%، و 25% مع المسيطر التناسبي التكاملي التفاضلي ولكل من زوايا العطوف والخطران والانعراج على التوالي. أما بالنسبة لخطأ حالة الاستقرار فكانت صفراً لكلا المسيطرين ولكل الحالات. وأما بالنسبة لزمن الصعود لزاوية الانعراج فان المسيطرين أعطيا نتائج متقاربة. إن الافضلية في الاداء التي ابداها المسيطر التناسبي التكاملي التفاضلي الضبابي على المسيطر التناسبي التكاملي التفاضلي متأتية من قيام الجزء الضبابي فيه بالتعديل المستمر وخلال عمل المنظومة لقيم معاملات الجزء التناسبي التكاملي التفاضلي.

unmanned aerial vehicle quadcopters --- quadcopter modeling --- PID controller --- fuzzy PID controller --- performance indices. --- المروحيات الرباعية من دون طيار، نمذجة المروحية الرباعية، المسيطرالتناسبي+التكاملي+المشتقة --- ، المسيطرالتناسبي+التكاملي+المشتقة --- الضبابي، مؤشرات الاداء