I nte rna t io na l J o urna l o f   Ro bo t ics a nd   Aut o m a t io n   ( I J RA )   Vo l.   6 ,   No .   2 J u n e   201 7 ,   p p .   1 3 1 ~1 4 0   I SS N:  2089 - 4 8 5 6 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /i j r a. v 6 i2 . p p 13 1 - 14 0          131       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s jo u r n a l.c o m/o n lin e/in d ex . p h p /I J RA   Q ua dro tor Con tr o l Sys te m  w ith  H a nd Mo v e m en Si g n as  an  Alternative  Re m o te  Co nt ro l       Nur  Ach m a Su li s t y o   P utr o 1 ,   Andi   Dha r m a w a n 2 ,   T ri  K u nto ro   P riy a m bo do 3   1   De p a rtme n o f   Co m p u ter S c ien c e s an d   El e c tro n ics ,   Un iv e rso tas   G a d jah   M a d a ,   In d o n e sia   2, 3 De p a rtm e n o f   Co m p u ter S c ien c e s an d   El e c tro n ics ,   S a telli te an d   A e ro sp a c e   Re se a r c h   G ro u p ,   In d o n e sia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Dec   2 ,   2 0 1 6   R ev i s ed   Feb   1 4 ,   2 0 1 7   A cc ep ted   Mar   1 ,   2 0 1 7       Qu a d ro t o is  a n   u n m a n n e d   a e rial  v e h icle   w h ich   is  c o n tr o ll e d   b y   re m o te   c o n tro l.   Un f o rt u n a tely ,   n o a ll   o f   th e   re m o te  c o n tro l   a re   e a s y   to   u se ,   e sp e c iall y   f o p e o p le  w h o   h a v e   lac k in g   a b il it ies   in   p il o ti n g .   T h is  stu d y   a i m s   to   d e sig n   a   p ro t o ty p e   s y ste m   to   c o n tr o q u a d r o to r   u si n g   h a n d   m o v e m e n ts,   a a n   a lt e rn a ti v e   to   t h e   c o n v e n ti o n a re m o te  c o n tro th a t   m o re   sim p le.  T h is   s y ste m   is  c o n sists   o f   2   p a rts,   q u a d ro t o a n d   h a n d h e l d .   Bo t h   s y ste m c a n   c o m m u n ica te  w irel e ss l y   u sin g   ra d io   f re q u e n c y   2 . 4   GH z .   T h e   h a n d h e ld   s y ste m   w il re a d   th e   o rien tatio n   a n g le  o f   th e   h a n d   b y   IM se n so a n d   it   w il b e   c o n v e rted   i n to   a   c o m m a n d   to   d e term in e   th e   d irec ti o n   m o ti o n   o f   th e   q u a d r o to r .   T o   g e th e   o rien tati o n   a n g le  f ro m   th e   IM se n so d a ta,  we   u se d   DCM  se n so f u sio n   m e th o d .   Qu a d ro t o n e e d a   c o n tro sy ste m   th a c a n   m a k e   it re sp o n d   r u n o p ti m a ll y .   In   th is  stu d y ,   th e   m e th o d   o f   th e   c o n t ro sy ste m   th a u se d   is  P ID  c o n tro ll e r.   T h e   P ID  g a in   o b tain e d   u sin g   Zi e g l e r - Nic h o ls  o sc il latio n   m e th o d   a n d   t h e n   f ix e d   a g a in   b y   f in e - tu n e d   m e th o d .   K ey w o r d :   Dir e ctio n   co s in m atr i x   Fin t u n ed   Sen s o r   f u s io n   Z ie g ler   n ic h o ls   Co p y rig h ©   2 0 1 7   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   D r .   T r i K u n to r o   P r iy a m b o d o ,   Dep ar te m en t o f   C o m p u ter   Sci en ce s   a n d   E lectr o n ics ,   Satellite a n d   A er o s p ac R e s ea r ch   Gr o u p ,   Gad j ah   Ma d Un iv er s it y ,   I n d o n esia.   E m ail:  m astri @ u g m . ac . id       1.   I NT RO D UCT I O N   UAVs o r   U n m an n ed   A er ial  V eh icles   ar u n m a n n ed   air cr a f th at  ca n   b o p er ated   au to n o m o u s l y   o r   b co n tr o lled   r em o tel y   b y   p ilo at  g r o u n d   s ta tio n   [ 1 ] .   A f ir s t ,   UA w a s   d ev elo p ed   to   f u l f il m ilit ar y   p u r p o s es   o n l y ,   b u a s   ti m e   g o es   b y   n o w ,   th e   U A V   h a s   b ee n   u s ed   f o r   o th er   f ield s   t h an   t h m ilit a r ies.  No w ad a y s   t h is   tech n o lo g y   i s   o f te n   u s ed   f o r   m is s io n s   w it h   v er y   d an g er o u s   s itu a tio n   f o r   p eo p le  to   tak it.  T h ese  m is s io n s   ar s u r v eilla n ce ,   r ec o n n ai s s a n ce ,   m o n ito r i n g ,   air   p atr o l,  ae r ial  p h o to g r ap h y   a n d   s o o n   [ 2 ] .   No w ad a y s   co n tr o llin g   m e th o d   o f   UA Vs  p ar ticu lar l y   q u a d r o to r   is   alr ea d y   ex p er ien ci n g   g r o w th ,   r an g i n g   f r o m   r e m o te  co n tr o l,  s m ar p h o n a n d   also   d ir ec co n tr o f r o m   t h Gr o u n d   Se g m e n t.  C o n tr o lli n g   q u ad r o to r   u s in g   r e m o te  co n tr o is   t h m o s t   u s ed   b y   p ilo t s .   T h r ea s o n   is   th a n o t   all  q u ad r o to r   s y s te m   ca n   b co n tr o lled   u s i n g   t h s m ar tp h o n e,   o n   th e   o th er   h a n d   co n tr o lli n g   q u ad r o to r   w i th   Gr o u n d   Se g m e n t   b ec o m es   les s   d esira b le  b ec au s it  r eq u ir es  s o m eq u ip m e n s u ch   a s   co m p u ter ,   s o   it  i s   q u i te  d if f ic u lt   to   b tak en   w h ile   p er f o r m in g   p ilo tin g .   On   th o th er   h a n d ,   co n tr o llin g   q u ad r o to r   f o r   s o m p eo p le  is   n o an   ea s y   t h i n g ,   ev e n   w h en   u s i n g   th e   r e m o te  co n t r o l.  P ilo t’ s   k n o w l ed g ab o u t h f u n ctio n   o f   e ac h   c h an n el  o n   t h r e m o te  c o n tr o b ec o m e s   t h e   p r im ar y   r eq u ir e m e n t to   b ab le  to   co n tr o l th m o v e m e n t o f   t h q u ad r o to r   w ell.   Qu ad r o to r   ca n   b d esi g n ed   to   m o v b y   co m m a n d s   t h at   s e n t   f r o m   t h p ilo t.  T o   ex p lain   t h e   b eh av io r   o f   th q u ad r o to r s   m o v e m e n t,   w u s ed   th r ee   p iece s   o f   d y n a m ic  p ar a m eter s ,   i.e . ,   th an g l o f   r o ll,  p itch   an d   y a w .   T h ese  p ar a m e ter s   w il b v er y   h elp f u l.  I is   b ec au s e   t h f o r ce   th at  u s ed   to   co n tr o th m o tio n   o f   t h e   q u ad r o to r   w ill  a f f ec th e s th r ee   p ar am eter s   d ir ec tl y   [ 3 ] .   T h q u ad r o to r s   p itch   an g le  ch a n g e s   ca u s ed   b y   t h e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4856   IJ RA    Vo l.  6 ,   No .   2 ,     J u n e   201 7   :   1 3 1     14 0   132   v ar iatio n s   in   th s p ee d   o f   th e   p r o p eller   f r o n an d   r ea r ,   w h i ch   w ill  p r o d u ce   f o r w ar d   an d   b ac k w ar d   m o tio n .   Sa m as  t h p itch ,   th ac tio n   f r o m   p r o p eller   lef an d   r ig h w il m a k th e   r o ll  an g le  to   ch an g e s   th at  m ak t h e   q u ad r o to r   m o v to   th r ig h an d   lef t.  Ya w   a n g le  is   af f ec ted   b y   th ae r o d y n a m ic  to r q u b alan ce   b et w ee n   th e   t w o   p air s   o f   b lad es  ( clo c k w is r o tatio n   an d   co u n ter - clo ck wis r o tatio n )   s o   th at   i f   o n o f   t h t w o   p air s   o f   t h e   pr o p eller   is   s p in n in g   f aster ,   it  w il m a k t h q u ad r o to r   s p in   in   eith er   d ir ec tio n .   I n   co n v en t io n al  r e m o te  co n tr o l,  th er ar f o u r   m a in   ch a n n els  at  lea s t,  as   w ell  a s   s o m ad d itio n al   ch an n el s   th at  ar u s ed   to   co n tr o th m o v e m e n o f   q u ad r o to r .   T h at  f o u r   ch a n n el s   i n   co n v e n tio n al  r e m o te   co n tr o w ill  a f f ec t h f l ig h p ar a m eter s   o f   q u ad r o to r   n a m el y   t h r o ttle,  p itc h ,   r o ll  an d   y a w .   T h th r o ttle  i s   u s ed   to   s p ee d   u p   o r   s lo w   d o w n   t h r o tatio n   o f   th e   f o u r   p iece s   o f   t h p r o p eller   q u ad r o to r   s o   q u ad r o to r   w ill  m o v u p   or   d o w n .   W h ile  th c h an n el  p itch ,   r o ll  an d   y a w   ar u s ed   to   co n tr o th f l ig h p ar a m eter s   o f   q u ad r o to r ,   ea ch   p itch ,   r o ll,  an d   y a w .   L ac k   o f   p ilo t ' s   k n o w led g o f   th f u n ctio n   o f   ea c h   c h an n el  o n   r e m o te  co n tr o w ill  b o n o f   t h e   f ac to r s   th at  m ak t h p ilo h ar d ly   to   co n tr o th q u ad r o to r   w ell.   Mo r eo v er ,   th r o le  o f   ea ch   ch a n n el  ca n   b d if f er e n t f o r   ea ch   r e m o te  co n tr o ls   o f   th v ar io u s   t y p es.   T h h an d h eld   s y s te m   o f f er ed   as  an   al ter n ati v to   co n v en tio n al  r e m o te  co n tr o ls   t h at  e x is to d ay .   A s   w ell   as  r e m o te  co n t r o l,  t h i s   h a n d h eld   s y s te m   w il r eg u l ate  th m o v e m e n o f   q u ad r o to r   b y   c h an g i n g   t h e   p ar am eter s   o f   f li g h t.  T h q u a d r o to r s   f li g h p ar a m eter   w ill  b in f l u e n ce d   b y   th p o s it io n   o f   th u s er s   h an d .   T h p ar am eter   th at  w as  ch a n g ed   is   th a m o u n o f   o r ien tatio n   an g l to   b f o r m ed   b y   th q u ad r o to r   ( r o ll,  p itch   an d   y a w ) .   Fo r   p itch   a n d   r o ll  an g le  w ill  b d ir ec ted   b y   - 15 0   o r   1 5 0 .   T o   m a k t h q u ad r o to r s   co n tr o ea s ier ,   it  n ee d s   g o o d   co n tr o l s y s te m .   On   t h is   r esear c h ,   w u s ed   P I co n tr o m eth o d .       2.   RE S E ARCH   M E T H O D   2 . 1 .     Sy s t em   A na ly s is   Qu ad r o to r   ca n   b d esi g n ed   to   m o v e   b y   co m m a n d s   t h at   s e n f r o m   p ilo t .   T o   ex p lain   t h b eh av io r   o f   th q u ad r o to r ’s   m o v e m e n t ,   we   u s ed   t h r ee   p iece s   o f   d y n a m i p ar am e ter s   ie  t h a n g le  o f   r o ll,  p itch   an d   y a w .   T h ese  p ar am eter s   w ill  b v er y   h elp f u l I is   b ec au s th f o r c e   th at   u s ed   to   co n tr o th m o ti o n   o f   th q u ad r o to r   w il l a f f ec t t h ese  p ar a m eter s   d ir ec tl y   [ 3 ] .   T h q u ad r o to r ’s   p itch   a n g le  c h a n g e s   ca u s ed   b y   t h v ar iatio n s   i n   t h s p ee d   o f   th p r o p eller   f r o n an d   r ea r ,   w h ic h   w il p r o d u ce   f o r w ar d   an d   b ac k w ar d   m o tio n .   S a m e   as  t h p itc h ,   th e   ac tio n   f r o m   p r o p eller   lef an d   r ig h w i ll  p r o d u ce   th r o ll  an g le   to   ch a n g e s   th a m a k es  t h e   q u ad r o to r   m o v e   to   th r ig h a n d   lef t.  Ya w   a n g le  is   af f ec ted   b y   th ae r o d y n a m ic  to r q u b alan ce   b et w ee n   th t w o   p air s   o f   b lad es   ( clo ck w i s e   r o tatio n   an d   co u n ter - clo c k w is r o tatio n )   s o   th at  if   o n o f   th t w o   p air s   o f   p r o p eller   is   s p in n in g   f a s ter ,   it  w ill  m a k e   th q u ad r o to r   s p in   in   eith er   d ir ec tio n .   Fig u r 1   s h o w s   t h q u ad r o to r   f lig h t   b eh av io r .           Fig u r 1 .   B eh av io r   o f   q u ad r o to r   f lig h t s y s te m   [ 3 ]       T o   d etec th o r ien tat io n   a n g l e p itch ,   r o ll  an d   y a w ,   i n   q u ad r o to r ,   w n ee d   s e n s o r   f u s i o n ,   o n o f   th s e n s o r   f u s io n   m eth o d   i s   D C o r   Dir ec tio n   C o s i n Ma tr i x   m et h o d .   W ch o s DC m e th o d   ca u s e   it  g i v es   b etter   ac cu r ac y   th a n   o th er   m e th o d   s u c h   as  q u ater n io n   an d   e u ler   b ased   attitu d esti m atio n   [ 4 ].   DC M   m et h o d   r ea d s   th v al u o f   g y r o s co p s en s o r   as  th m ai n   r ef er e n ce ,   th e n   th v al u is   f ix ed   b y   t h v a lu e s   f r o m   ac ce ler o m et er   a n d   m a g n e to m e ter   [ 5 ] .   B lo k   d iag r a m   o f   DC M   s en s o r   f u s io n   m ett h o d is   s h o w n   i n   Fi g u r 2 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ RA   I SS N:  2089 - 4856       Qu a d r o to r   C o n tr o l S ystem  w it h   Ha n d   Mo ve me n t S ig n   a s   a n   A lter n a tive  R emo te  ( Tr i   K u n to r o   P r iya mb o d o )   133       Fig u r 2 .   B lo k   d iag r a m   o f   D C s en s o r   f u s io n   m et h o d       W ca n   g et  t h r o tatio n   m atr i x   ( R )   b y   m u ltip l y   ea c h   r o tatio n   ax is .   E q u a tio n   ( 1 ) ,   ( 2 )   an d   ( 3 )   s h o w   h o w   w ca n   g et  th r o tatio n   m atr i x   ( R ) .                                       ( 1 )     w h er e ,          [                                         ]        [                                         ]          [                                         ]   ( 2 )     Fro m   th eq u a tio n   ( 1 )   an d   ( 2 )   ab o v e w g et   r o tatio n   m atr i x   ( R )   th at  s h o w n   o n   t h eq u ati o n   ( 3 )   b elo w .         [                                                                                                                                                                                                                                      ]   ( 3 )     T h g en er al  s tr u c tu r o f   t h r o tatio n   m a tr ix   i s   s h o w n   o n   t h eq u atio n   ( 4 )   b elo w .         [                                              ]                 ( 4 )     Fro m   t h eq u atio n   ( 4 ) ,   w e   ca n   g et  t h e   v al u f o r   ea c h   a n g le ,   r o ll,  p itch   a n d   y a w ,   t h at   s h o w n   o n   t h eq u atio n   ( 5 ) ,   ( 6 )   an d   ( 7 )   b elo w .   1.   r o ll (   )     (      ) (      )          ,                      (             )           ( 5 )     2.   p itch   (                         ,                      (      )           ( 6 )     3.   y a w   (   )     (      ) (      )          ,                      (             )           ( 7 )     I n   co n v en tio n al  r e m o te  co n tr o th er ar f o u r   m a in   c h a n n els  a least,   as  w el as  s o m e   ad d itio n al   ch an n el s   th at  ar u s ed   to   co n tr o th m o v e m e n o f   q u ad r o to r .   T h at  f o u r   ch a n n el s   i n   co n v e n tio n al  r e m o te   co n tr o w ill  af f ec t h f li g h p ar a m eter s   o f   q u ad r o to r   n am el y   t h r o ttle,  p itch ,   r o ll  an d   y a w .   T h r o ttle  is   u s ed   to   s p ee d   u p   o r   s lo w   d o w n   t h r o tatio n   o f   th f o u r   p iece s   o f   t h p r o p eller   q u ad r o to r   s o   q u ad r o t o r   w ill  m o v u p   o r   d o w n .   W h ile  th c h a n n e p i tc h ,   r o ll  an d   y a w   ar u s ed   to   c o n tr o th f li g h p ar a m eter s   o f   q u ad r o to r ,   ea ch   p itch ,   r o ll,  an d   y a w .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4856   IJ RA    Vo l.  6 ,   No .   2 ,     J u n e   201 7   :   1 3 1     14 0   134   L ac k   o f   p ilo t' s   k n o w led g e   f o r   th e   f u n ctio n   o f   ea ch   ch a n n el   o n   r em o te   co n tr o l   w ill   be   o n o f   th e   f ac to r s   t h at  m a k t h p ilo h a r d ly   to   co n tr o t h e   q u ad r o to r   w ell Mo r eo v er ,   th f u n ct io n   of   each   c h a n n e l   ca n   be   d if f er en f o r   each   r e m o te  c o n tr o ls   o f   d if f er en t   t y p es.   T h h an d h eld   s y s te m   o f f er ed   as  an   al ter n ati v to   co n v en tio n al   r e m o te  co n tr o ls   t h at  e x is to d ay A s   w ell   as   a   r e m o te   co n tr o l t h i s   h a n d h eld   s y s te m   w il l   r eg u l ate   th m o v e m e n t   of   q u ad r o to r   b y   c h an g i n g   t h e   p ar am eter s   o f   f li g h t T h q u a d r o to r s   f li g h t   p ar a m eter   w ill  b e   in f l u e n ce d   b y   th p o s it io n   o f   th u s er s   h an d T h p ar am eter   th at  w as  ch a n g ed   is   th a m o u n o f   o r ien tatio n   an g le   to   b f o r m ed   by   th q u ad r o to r   ( r o ll,  p itch   an d   y a w ) .   Fo r   p itc h   a n d   r o ll   an g le   w ill  b d ir ec ted   by   - 15 0   or   15 0 .   I n   o r d er   to   m ak e   th e   q u ad r o to r s   co n tr o ea s ier ,   it n ee d s   g o o d   co n tr o l   s y s te m .   T h h an d h e ld   s y s te m   d esi g n e d   to   b ab le  to   r ea d   th p o s itio n   o f   t h u s er ' s   h a n d   m o v e m en ts   a n d   co n v er t h e m   in to   co m m a n d s   th at  w il ch a n g th f li g h p ar a m eter s   o f   t h q u ad r o to r ,   an d   th e n   s e n d s   t h ese   co m m a n d s   to   th q u ad r o to r .   T o   d etec th u s er s   h a n d   m o v e m e n t,  a n   I MU   s en s o r   m u s b u s ed   to   m ea s u r th o r ien tat io n   o f   t h u s er s   h an d   [ 6 ] .   T h m o v e m en t s   s c en ar io   th at  w i ll  b r ea d   b y   h an d h eld   s y s te m   i s   p r esen ted   in   Fi g u r 3   an d   T a b le  1   b elo w .           Fig u r 3 .   Han d   m o v e m e n ts   s c en ar io       T ab le  1 .   Han d   Mo v em e n t s   Sc en ar io   N u mb e r   H a n d   mo v e me n t s   C o mm a n d s     1   F i st   d o w n w a r d   Q u a d r o t o r   mo v e f o r w a r d   2   F i st   u p w a r d   Q u a d r o t o r   mo v e s b a c k w a r d   3   F i st   t i l t e d   t o   t h e   l e f t   Q u a d r o t o r   mo v e s t o   t h e   l e f t   4   F i st   t i l t e t   t o   t h e   r i g h t   Q u a d r o t o r   mo v e s t o   t h e   r i g h t   5   T i p   o f   t h e   h a n d   t o   t h e   l e f t   Q u a d r o t o r   i y a w i n g   t o   t h e   l e f t   6   T i p   o f   t h e   h a n d   t o   t h e   r i g h t   Q u a d r o t o r   i y a w i n g   t o   t h e   r i g h t       2 . 2 .   Sy s t em   Arc hite ct ure   Th e   s y s te m   ar c h i tect u r is   p r esen ted   in   F ig u r 4   ab o v e.   Of   th s y s te m ,   it  ap p ea r s   th at  th co n tr o ller   q u ad r o to r   g et  in p u ts   f r o m   m u ltip le  s e n s o r s ,   s u c h   as   ac ce ler o m e ter ,   g y r o s co p e,   m a g n eto m eter   an d   p r o x i m it y   s en s o r   an d   o u tp u i s   r ec ei v ed   b y   t h E S C   ( E lectr o n ic   Sp ee d   C o n tr o ller )   w h ic h   i s   t h en   g iv en   to   t h b r u s h les s   m o to r .   T h q u ad r o to r s   m ain   co n tr o ller   u s ed   in   th is   s y s te m   is   ar d u in o   n a n o .   T o   o p tim ize   th e   co n tr o s y s te m   o n   th e   q u ad r o to r   w u s P I co n tr o s y s te m .   P I co n tr o ller   i s   o n o f   t h m o s co m m o n   co n tr o ller   u s ed   to d a y   [ 7 ] .   A   lo o f   r ef i n i n g ,   c h e m ic als,  an d   p u lp   a n d   p ap er   in d u s tr ies  u s ed   P I s tr u ctu r ed   co n t r o lle r s   [ 8 ] .   E v en   in   th e m b ed d ed   s y s te m   w ca n   s ee   th u s ed   o f   P I co n tr o ller   [ 9 ] .   A n d   m o r eo v er ,   P I ca n   b co m b in ed   w it h   an o th er   al g o r ith m   li k f u zz y   a lg o r ith m   [ 1 0 ]   o r   an t c o lo n y   al g o r ith m   [ 1 1 ]   an d   [ 1 2 ] .   T h h an d h e ld   s y s te m   i s   u s i n g   a   m icr o co n tr o ller   th a is   ar d u in o   p r o - m i n t h at   g ets  in p u t   f r o m   th e   s en s o r   ac ce ler o m eter g y r o s co p e   an d   m ag n eto m eter   to   r ea d   th p o s itio n   o f   t h u s er 's  h an d Hav i n g   o b tain ed   th p o s itio n   of   t h u s er ' s   h a n d th en   th e   al g o r ith m s   th a h a v b ee n   i m p le m eted   in   th is   h an d h eld   s y s te m   w il l   tu r n   t h e m   i n to   s p ec if ic  co m m an d s   t h at  w ill   c h a n g t h e   f li g h t   p ar a m eter s   of   q u ad r o to r To   s en d   co m m an d   f r o m   t h h a n d h eld   to   th e   q u ad r o to r   s y s te m   w u s ed   Xb ee   w i r eless   co m m u n ica tio n   m o d u le .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ RA   I SS N:  2089 - 4856       Qu a d r o to r   C o n tr o l S ystem  w it h   Ha n d   Mo ve me n t S ig n   a s   a n   A lter n a tive  R emo te  ( Tr i   K u n to r o   P r iya mb o d o )   135       Fig u r 4 .   s y s te m   ar c h itect u r e       2 . 3 .   Co ntr o l sy s t e m   T h is   co n tr o s y s te m   i s   i n te n d ed   to   m ak e   th e   q u ad r o to r   fl ig h t   o p ti m al ly T h c o n tr o l   s y s te m   t h at  we   u s ed   is   a   P I D   c o n tr o s y s te m   w it h   t h co n s ta n v al u e   o b tain ed   b y   u s i n g   th e   Z ieg ler - Nic h o ls   m et h o d   tu n i n g   f o r   each   an g le Fig u r e   5   s h o w s   th at   th p o s itio n   in f o r m atio n   d etec ted   b y   th s e n s o r   I MU   o n   th e   q u ad r o to r   w h er e   th e   v al u e s   ar e   co n v er ted   in to   th f o r m   o f   r o ll   an g le   ( φ) ,   p itch   an g le  ( θ)   an d   y a w   an g le   ( ψ)   u s in g   D C M   m et h o d   b y   t h e   m icr o co n tr o ller   o n   t h e   q u ad r o to r T h is   v al u es   w ill  b e   co m p ar ed   w it h   t h p r ed eter m in ed   v al u e th at  is   s et  p o in t T h e   co m p ar i s o n   r esu lt s   ar ca lled   er r o r   v a lu e   ( ( t) ) .   B y   u s i n g   th e   P I D   co n tr o l   ca lcu latio n s   th v al u o f   e   (t w h ic h   w ill  b u s ed   to   w o r k   t h e   ac t u ato r   in   t h f o r m   o f   P W s i g n a l   th at   h a s   p r ev io u s l y   b ee n   co n v er ted   b ef o r eh a n d   b y   th e   m icr o co n tr o ller   o n   t h e   q u ad r o to r .   T h d eter m in at io n   o f   t h s et  p o in v al u i n   P I co n tr o l   is   d o n b y   r ea d in g   t h p o s itio n   o f   th e   u s er ' s   h an d   it h at   d etec ted   b y   th I M s en s o r   o n   th h an d h eld   s y s t e m .   Fu r t h er m o r e,   th v a lu o f   th s en s o r   r ea d in g s   ar co n v er ted   in to   th f o r m   o f   r o ll   an g le  ( φ) ,   p itch   an g le  ( θ)   an d   y a w   an g le  ( ψ)   u s i n g   D C m et h o d   b y   th e   m icr o co n tr o ller   o n   t h h an d h eld   an d   th e n   t u r n   i i n to   s et  p o in v al u t h at  w i ll  b g i v e n   to   th P I co n tr o s y s te m s   at   t h e   q u ad r o to r .           Fig u r 5 .   co n tr o l s y s te m   d iag r a m       2. 4 .   E lect ro nics   T h e lectr o n ic s   is   d iv id ed   i n to   t w o   m ain   p ar ts ,   n a m el y   q u ad r o to r s   elec tr o n ic   a n d   h an d h eld ’s   elec tr o n ics.  Q u ad r o to r s   elec tr o n ic   co n s is t s   o f   p o w er   s u p p l y ,   m icr o co n tr o ller ,   s e n s o r s ,   ac tu ato r s ,   a n d   d ata   co m m u n icatio n s   h ar d w ar e.   T h m icr o co n tr o ller   u s ed   i n   th i s   q u ad r o to r   s y s te m   i s   ar d u i n o   n an o . T h h an d h eld s   elec tr o n ic  s y s te m   co n s is t s   o f   p o w er   s u p p l y ,   m ic r o co n tr o ller ,   s en s o r   an d   d ata  co m m u n icatio n   h ar d w ar e.   T h m icr o co n tr o ller   u s ed   i n   t h is   h a n d h eld   s y s te m   is   ar d u in o   p r o   m i n i - 5 m o d els.  E lectr o n ic  s y s te m   c h ar i s   p r esen ted   in   Fi g u r 6   b elo w .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4856   IJ RA    Vo l.  6 ,   No .   2 ,     J u n e   201 7   :   1 3 1     14 0   136       ( a)           ( b )   Fig u r 6 elec tr o n ic  s y s te m   : ( a)   q u ad r o to r ,   ( b )   h an d h eld       2. 5 .   So f t wa re   T h s o f t w ar is   a ls o   d iv id ed   i n to   t w o n a m el y   q u ad r o to r s   s o f t w ar e   an d   h ad h eld s   s o f t w ar e   as s h o w n   in   F ig u r 7 T h is   p r o g r a m m i n g   is   d o n e   w it h   th e   ar d u in o   p r o g r a m m i n g   la n g u a g e   w h ic h   is   d er iv ativ e   of   t h C   an d   C   ++   p r o g r a m m in g   la n g u ag es   a n d   d o n o n   A r d u in o   I D E   ( I n teg r ated   Dev elo p m e n t E n v ir o n m en t ).   T h e   q u ad r o to r s   s o f t w ar is   e m b ed d ed   in   ar d u in o   n a n o   as  co m p o n en o f   th q u ad r o to r   co n tr o l   s y s te m .   T h is   s o f t w ar w i ll  co l lect  d ata  f r o m   t h o r ien tat io n   s en s o r   an d   p r o ce s s   it  to   m a k th q u ad r o to r   f li g h t   o p tim a l y   ac co r d an ce   w it h   th in s tr u ctio n s   g iv e n   b y   t h h a n d h eld   s y s te m .   T h h an d h e ld s   s o f t w ar is   em b ed d ed   in   t h ar d u i n o   p r o   m i n i   to   ac ce s s   t h o r ien ta tio n   s en s o r   an d   p r o v id alg o r ith m s   to   p r o ce s s   in p u ts   a s   co m m a n d   to   t h q u ad r o to r   s y s te m   t h at  w i ll   b e   tr an s m it ted   v ia   th e   XB ee   co m m u n ica tio n   m o d u le.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ RA   I SS N:  2089 - 4856       Qu a d r o to r   C o n tr o l S ystem  w it h   Ha n d   Mo ve me n t S ig n   a s   a n   A lter n a tive  R emo te  ( Tr i   K u n to r o   P r iya mb o d o )   137     ( a)     ( b )     Fig u r 7 .   s o f t w ar s y s te m   : ( a)   q u ad r o to r ,   ( b )   h an d h eld       2 . 6 .   M ec ha nics   M ec h an ic   s y s te m   is   d iv id ed   in to   t w o   p ar ts n a m el y   m ec h an ical   h a n d h e ld   an d   m ec h an ical   q u ad r o to r   as  s h o w n   i n   Fi g u r 8 T h m e ch an ic  is   b ased   o n   SK4 5 0 Qu ad r o to r ’s   m ec h a n ic   h as   4   ar m s   w it h   b o x - s h ap ed   body   in   t h m id d le   an d   th d ia m eter   f r a m e   s ize   is   47   cm .   T h s ize  o f   th e   body   i s   1 0 x cm .   T h h a n d h eld   s ize   is   5   x   4 . 5   cm   w er e   p lace d   o n   th e   g lo ve   ( at  t h b ac k   o f   t h h a n d ) .         ( a)     ( b )     Fig u r 8 .   m ec h a n ic  s y s te m   : ( a )   q u ad r o to r ,   ( b )   h an d h eld       3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   3. 1 .     H a nd held s y s t e m   t esti n g   re s ult     Han d h eld   te s ti n g   d o n to   s e th e   o u tco m e   o f   th e   al g o r ith m s   th a h av e   b ee n   i m p le m e n t ed   o t h s y s te m .   T h is   al g o r ith m   i s   u s e d   to   d eter m i n e   t h o r d er   f r o m   th h an d h eld   to   t h q u d ar o to r .   T h is   alg o r ith m   i s   d eter m in ed   b y   t h v al u f r o m   th DC ca lc u latio n   r esu l t   of   I MU   s en s o r   th at   d etec ts   t h e   o r ien tatio n   a n g le   of   th u s er ' s   h a n d T h is   t esti n g   i s   d o n b y   m o v i n g   t h e   h an d h eld   in   ac co r d an ce   w i th   t h p o s itio n   d escr ib ed   i n   s ec tio n   An al y s i s   S y s te m th e n   v ie w ed   th e   co m m a n d s   p r o d u ce d   b y   th e   h a n d h eld   s y s te m .     3 . 2 .     Co ntr o l sy s t e m   t esting   r esu lt   Qu ad r o to r   h as   th r ee   o r ien tat i o n   an g les   t h at   m u s b co n tr o lled   in   o r d er   to   b ab le  to   f ly T h tr ee   an g lea  ar Θ   ( p itch   an g le ) ,   φ   ( r o ll  an g le an d   ψ   ( y a w   an g le ).   T h is   test   is   d o n b y   attac h ed   t h q u ad r o to r   in to   s tatic  p o le  in   clo s ed   p lace ,   s o   th ef f ec t o f   w i n d   is   n o i n cl u d ed   o n   th is   s y s te m .   Qu ad r o to r   co n tr o p r o ce s s   ca r r ied   o u t   by   ar d u i n o   u s i n g   P I D   alg o r ith m th i s   i s   b ec au s e   th e   P I D   co n tr o s y s te m   i s   ab le  to   p r o d u ce   m o r e   o p ti m al   co n tr o l   f o r   q u ad r o to r   co m p ar ed   w it h   t h co n tr o l   s y s te m s   P   an d   PI   co n tr o l   s y s te m   [ 1 3 ] .   P I D   alg o r it h m   is   p er f o r m ed   o n   each   o r ie n tatio n   an g le   o f   th e   q u ad r o to r Ou tp u t   v alu e   of   ea c h   P I D   w il l   g e n e r ate   P W s ig n a ls   t h at   w ill   c o n tr o th s p ee d   o f   t h b r u s h less   m o to r   o n   t h e   q u ad r o to r T h e   o u tp u t   v al u e   is   in f l u e n ce d   b y   t h co n s ta n t   Kp Ki an d   Kd I n   th is   r esear ch th d eter m i n atio n   of   t h ese   co n s ta n t s   u s i n g   t h e   Z ieg ler - Nich o l s   o s ci llatio n   m et h o d .   T h Z ie g ler - Nic h o ls   t u n i n g   m eth o d   i s   b ased   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4856   IJ RA    Vo l.  6 ,   No .   2 ,     J u n e   201 7   :   1 3 1     14 0   138   o n   th e   id ea   o f   s i m p le  f ea tu r e s   o f   th e   s tep   r esp o n s t u n in g   m e th o d   [ 1 4 ] .   Z ieg ler - Nic h o ls   t u n in g   m eth o d   ca n   b u s ed   i n   o p en   lo o p   s y s te m s   a n d   clo s ed   lo o p   s y s te m s   t h at  d ev elo p ed   f r o m   tr ial   an d   er r o r   m eth o d ,   o n e   o f   Z ie g ler - Nich o l s   tu n i n g   m et h o d   is   to   u s o s cillatio n .   I n   t h i s   ca s e,   w ca n   u s th Z ie g l er - Nich o l s   tu n i n g   m et h o d s   to   tu n t h P I p ar a m eter   o n   t h q u ad r o to r   [ 1 5 ] .   T h test   t h at  u s ed   t h Z ie g le r - Nic h o ls   os cil latio n   m et h o d   is   d o n e   b y   g iv i n g   t h v ar iati o n   o f   t h e   p r o p o r tio n al   co n s ta n t   ( Kp )   v alu e.   W h er ea s   t h v alu o f   t h in teg r al   co n s ta n t   ( Ki)   an d   th v al u o f   t h e   d er iv ativ e   co n s tan t   ( Kd )   is   r ated   0.   T h is   is   d o n e   to   o b tain   Kp   v alu es   t h at   can   m a k e   th q u ad r o to r   o s cillates   co n tin u o u s l y .   I f   t h e   o s ci llati n g   s y s te m   is   p r o g r es s iv e l y   e n la r g ed th e n   t h v a lu e   o f   Kp   is   t o o   lar g e   an d   s h o u ld   be   r ed u ce d I f   th e   o s cillati n g   s y s te m   is   b ec o m i n g   in cr ea s i n g l y   s m aller ,   th v alu o f   K p   is   to o   s m all   an d   s h o u ld   b e   en lar g ed T h en   t h v alu e   o f   Kp   r es u lti n g   in   a n   o s cillatin g   s y s te m   is   r e f er r ed   to   as  th e   K u   ( u lti m ate   g ain   co n s ta n t) T h n ex s tep   is   to   f in d   th v alu o f   Pu ,   th at   is   th p er io d   o f   o s cillatio n   of   th w a v es   f o r m ed   by   th e   Ku   v al u e T h en   t h v al u o f   Kp Ki a n d   Kd   is   ca lc u lated   b ased   o n   T ab le   2   [ 1 6 ] .   T h r esp o n s o f   t h s y s te m   a s   s h o w n   i n   Fi g u r 9 .       T ab le  2 .   P I Zieg ler - N ich o ls   o s cilatio n   m et h o d   [ 16 ]   C o n t r o l l e r   t y p e s   Kp   τi   Τd   P   0 , 5   K u   0   0   PI   0 , 4 5   K u   P u   /   1 , 2   -   P I D   0 , 6   K u   P u   /   2   P u   /   8         ( a)     ( b )       ( c)     Fig u r 9 .   R esp o n s o f   t h s y s t e m : ( a)   r o ll a n g le ,   ( b )   p itch   an g le  an d   ( c)   y a w   an g le       Ku   o f   t h v al u th a h a s   b ee n   o b tain ed   is   th e n   u s ed   to   s ea r c h   f o r   th v alu o f   th co n tr o lle r   co n s tan t s   Kp ,   Ki  a n d   Kd   f o r   later   i m p le m en ted   i n   t h q u ad r o to r   co n tr o s y s te m .   Fro m   t h r es u lt s   o f   th Z ie g ler   N ich o ls   tu n in g   m et h o d   g ain ed   co n tr o s y s te m   ca p ab le  o f   m ai n t ain i n g   q u ad r o to r   to   b in   ac co r d an ce   w it h   t h e   co n d itio n s   t h at  g i v en   b y   th s et  p o in t.  Ho w e v er ,   f r o m   th at  r es u lt s   s t ill  v is ib le  d ef icien c ies   in   t h s y s te m   s u c h   as  o v er s h o o an d   al s o   th e   r es p o n s ti m s till   n o f ast  e n o u g h .   T o   i m p r o v t h p er f o r m a n ce   o f   th i s   co n tr o - 40 - 30 - 20 - 10 0 10 0.0 0.7 1.4 2.2 2.9 3.6 4.3 5.0 5.8 6.5 7.2 7.9 angl ( 0 )   t i m e   ( s)   rol l  angl vs t i m e   - 20 0 20 40 0.0 0.9 1.8 2.7 3.6 4.5 5.4 6.3 7.2 8.1 9.0 an g l e   ( 0 )   tim e   (s)   pitc h a ng le  v s   t im e   - 15 5 25 0.0 1.8 3.4 5.1 6.7 8.4 10 .0 11 .6 13 .2 14 .9 16 .5 18 .2 an g l e ( 0 )   tim e (s)   y a w   a ng le  v s   t im e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ RA   I SS N:  2089 - 4856       Qu a d r o to r   C o n tr o l S ystem  w it h   Ha n d   Mo ve me n t S ig n   a s   a n   A lter n a tive  R emo te  ( Tr i   K u n to r o   P r iya mb o d o )   139   s y s te m ,   th e n   w r e - t u n ed   t h s y s te m   o n   ea c h   o f   t h co n tr o ller   co n s ta n ts   Kp ,   Ki  a n d   Kd .   T u n i n g   i s   d o n w i t h   th r esu lts   b ased   o n   th v al u o f   Z ie g ler   Nich o l s   tu n i n g   m et h o d ,   th u s   f u r th er   t u n i n g   o f   th i s   n at u r is   o n l y   co r r ec d ef icien cies  ar is i n g   f r o m   Z ie g ler   Nich o l s   tu n i n g   b ef o r e.   So   in   o th er   w o r d s   Z ie g ler   Nich o ls   t u n in g   m et h o d   ca n   b u s ed   to   h elp   t h p r o ce s s   o f   P I t u n i n g   to   o b tain   r ef er e n ce   v al u es  to   p er f o r m   th e   n e x t   tu n i n g   p r o ce s s .   Fig u r 9   ab o v d is p la y s   s y s te m   r esp o n s af ter   Z ie g ler   Nich o ls   t u n in g   m eth o d   an d   s u b s eq u en tl y   r e - tu n ed   to   i m p r o v r esp o n s e.   W ca ll th is   s ec o n d   tu n i n g   p r o ce s s   t u n i n g   as a   f i n t u n ed   m et h o d .       3 . 3 .     I nte g ra t io n qua dro t o a nd   ha nd held s y s t e m   t e s t ing   re s ult   T h is   test   ai m s   to   d eter m i n e   th b eh av io r al  r esp o n s e   o f   th e   q u ad r o to r   b ased   co m m an d s   co n tr o g iv e n   by   t h h a n d h eld Or d er s   w ill  b s en t   b y   th e   h a n d h eld   t h at  w i ll  ch an g e   th e   s et  p o in t   o n   t h q u ad r o to r s   co n tr o s y s te m   o n   ea ch   a n g le Fo r   p itch   an d   r o ll   an g les q u ad r o to r   w il l   m o v e   to   - 15 0   an d   t h en   r et u r n ed   to   th n e x t   0 0   an d   d ir ec ted   in to   15 0   a n d   th e n   r et u r n ed   a g ain   to w ar d   0 0 .   T h - 15 0   an d   1 5 0   v a lu e   is   b ase d   o n   th e   h a n d h el d   alg o r ith m   t h at   also   r ef er s   to   th an al y s is   s y s te m   th a t   h a s   p r esen ted   ea r lier Fo r   y a w   a n g le   c o m m a n d   w ill   ca u s e   th e   q u ad r o to r   r o tated   clo ck w is e   or   co u n ter - clo ck w i s e   i n   ac co r d an ce   w it h   t h co m m a n d s   f r o m   th e   h a n d h eld .   Fig u r 1 0   s h o w s   t h e   g r ap h s   of   th r es u lt s   f o r   t h test i n g   r esp o n s o f   ea c h   q u ad r o to r s   an g le   to   th e   co n tr o s i g n al   s e n b y   t h h an d h eld Fro m   t h ese   g r ap h s   it  ap p ea r s   th a t   t h e   q u ad r o t o r   ab le  to   m o v e   in   ac co r d an ce   w it h   in s tr u ct io n s   g iv e n   b y   h an d h eld   alth o u g h   th er is   s ti ll  a   d ev iatio n   i n   t h e   m o v e m e n t   a n d   o s cillatio n   is   p o s s ib le   b ec au s b o th   t h e   v alu e   o f   th e   s e n s o r   an d   th co n tr o s y s te m   i m p le m en ted   y et   v er y   o p tim a l .   Fro m   t h test   i s   also   s ee n   t h at   t h er is   a   la g   b et w ee n   th t i m e   w h e n   t h e   h a n d h eld   s en d s   co m m a n d   to   th ti m e   w h en   q u ad r o to r   m o v e   in   ac co r d an ce   w it h   th o r d er o r   in   o th er   w o r d s   in   r esp o n s e   to   co m m a n d s   f r o m   h a n d h eld   q u ad r o to r   s li g h t l y   d ela y ed .         ( a)     ( b )         ( c)     Fig u r 1 0 .   R esp o n s o f   t h i n t eg r atio n   s y s te m :   ( a)   r o ll,  ( b )   p i tch   an d   ( c)   y a w         - 20 0 20 0.0 5.5 4.1 9.5 14 .8 20 .4 26 .0 31 .5 37 .0 42 .6 48 .1 53 .6 a n g l e   ( 0 )   ti me  (s)   r oll   an gle  vs tim e   ro ll a n gle h an d h e ld  c o m m an d s -50 0 50 0 . 0 4 . 8 9 . 7 1 4 .8 1 9 .8 2 4 .6 2 9 .4 3 4 .1 3 9 .0 4 3 .7 a n g l e   (0)   ti me  (s)   pit ch ang le  vs  tim e   p itch  a n g le h an d h e ld  c o m m an d s - 150 - 100 - 50 0 50 10 0 0.0 15 .3 31 .5 47 .2 62 .5 77 .2 91 .4 10 5.8 12 0.0 13 4.3 a n g l e   ( 0 )   ti me  (s)   yaw   an gle vs t im e   y aw a n gle h an d h e ld com m an d s Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4856   IJ RA    Vo l.  6 ,   No .   2 ,     J u n e   201 7   :   1 3 1     14 0   140   4.   CO NCLU SI O N   Has  d o n r esear ch   o n   th q u ad r o to r   co n tr o s y s te m   w it h   co m m a n d s   g iv e n   b y   t h u s er ' s   h a n d   m o v e m e n ts .   T o   r ea d   co m m a n d s   f r o m   th e   u s er 's  h an d ,   w e   m ad h an d h eld   s y s te m .   T h i s   h an d h eld   s y s te m   w il l   r ea d   th u s er ' s   h a n d   m o v e m e n ts   t h en   co n v er ted   it  in to   t h f o r m   o f   in s tr u c tio n s .   T o   r e ad   th u s er ' s   h an d   m o v e m e n w e   u s ed   t h I M s e n s o r ,   w h ile   to   s e n d   t h in s tr u ct io n s   to   t h q u ad r o to r   w e   u s ed   x - b ee   co m m u n icatio n   m o d u le.   T o   g et  th e   o r ien tat io n   a n g le  f r o m   t h I MU   s e n s o r   d ata,   w e   u s ed   DC s en s o r   f u s io n   m et h o d .   I n   o r d er   t o   co o n tr o t h q u ad r o to r   o p tim al l y ,   t h en   w u s ed   P I co n tr o l.   T o   ass is th tu n in g   o f   ea ch   co n tr o ller   co n s tan ts   Kp ,   Ki  an d   Kd ,   Z ieg ler   Nic h o ls   tu n i n g   m et h o d   is   u s ed ,   t h en   t h r es u l ts   o f   t h is   t u n in g   is   u s ed   as a   b asic v a lu f o r   f u r t h er   tu n i n g .       RE F E R E NC E S   [1 ]   E .   B o n an d   C .   B o l k co m ,   U n m a n n ed   A er ial  Ve h icle s B a ck g r o u n d   a n d   I s s u es   f o r   C o n g r ess , ”  L ib r ar y   o f   C o n g r ess   W as h i n g to n   D C   C o n g r ess io n al  R e s ea r ch   Ser v i ce .   2 0 0 3 .     [2 ]   S.  Gu p te  a n d   J .   M.   C o n r ad ,   “A   Su r v e y   o f   Qu ad r o to r   Un m a n n ed   A er ial   Ve h icles,”   P r o ce ed in g s   o I E E S o u th e a s tco n ,   p p .   1 6 ,   Ma r et  2 0 1 2 .   [3 ]   J .   M.   B .   Do m in g u es ,   Q u ad r o to r   Pro to ty p e , ”  [ M aster   T h esis ] ,   L is b o n T ec h n ical  Un i v er s it y   o f   L is b o n 2009.   [4 ]   N H Q .   P h u o n g ,   et  all. ,   DC B ased   Or ie n tatio n   E s ti m atio n   A l g o r ith m   w it h   a n   I n er tial  Me asu r e m en Un it  a n d   M ag n etic  C o m p a s s , ”  Jo u r n a o Un ivers a C o mp u ter  S cien ce ,   v o 1 5 ,   p p .   8 5 9 - 876 2 0 0 9 .   [5 ]   W .   Pre m er la n an d   P .   B izar d ,   Dir ec tio n   C o s in Ma tr i x   I MU   T h eo r y ,”   [ I n ter n et]   2 0 0 9   [ cited   2 0 1 3   Dec e m b er   12 ] ,   A v ailab le  f r o m h ttp :// g en tlen a v . g o o g leco d e. co m /f iles /D C MD r a f t2 . p d f   [6 ]   R .   Sek h ar ,   et  all. ,   I n er tial  s e n s o r   b ased   w ir ele s s   co n tr o o f   r o b o tic  ar m , ”  E merg in g   S ig n a P r o ce s s in g   A p p lica tio n s   ( E S P A ) ,   p p .   8 7 - 9 0 ,   J an u ar i 2 0 1 2 .   [7 ]   K.   J .   A s tr o m   a n d   T .   Hag g l u n d ,   T h f u tu r o f   P I co n tr o l , ”  C o n tr o E n g in ee r in g   P r a cti ce ,   v o 9 ,   p p .   1163 1 1 7 5 ,   2 0 0 1 .   [8 ]   L .   De s b o u r o u g h ,   R .   Mil ler ,   I n cr ea s i n g   cu s to m er   v al u o f   i n d u s tr ial  co n tr o p er f o r m an ce   m o n ito r in g   -   Ho n e y w e ll’s e x p er ie n ce , ”  A I C h E   S ymp o s iu S eries ,   v o l 3 2 6 ,   p p .   1 5 3 - 1 8 6 ,   2 0 0 2 .   [9 ]   S.  G.   Ak k er m a n s   an d   S.  G.   Sta n ,   Di g ital   s er v o   I C   f o r   o p tical  d is d r i v es,”   C o n tr o E n g in ee r in g   P r a ctice ,   v o l 9 ,   p p .   1 2 4 5 1 2 5 3 ,   2 0 0 2 .   [1 0 ]   T .   K.   P r iy a m b o d o ,   A .   D h ar m a w a n   a n d   A .   E .   P u tr a,   P I s elf   t u n in g   co n tr o b ased   o n   Ma m d an f u zz y   lo g ic  co n tr o f o r   q u ad r o to r   s tab ilizatio n ”,   P r o ce ed in g   o f   P r o g r ess   in   A p p lied   Ma th e m ati cs  in   Scien ce   an d   E n g in ee r i n g ,   2 0 1 5 .   [1 1 ]   T .   K.   P r iy a m b o d o ,   A .   E .   P u tr an d   A .   Dh ar m a w a n ,   Op ti m izi n g   C o n tr o b ased   o n   An t   C o lo n y   L o g ic  f o r   Qu ad r o to r   Stab ilizatio n , ”  P r o ce e d in g   o f   I E E E   I n ter n ati o n al  C o n f er e n ce   o n   A er o s p ac E lectr o n ics   an d   R e m o te  Sen s in g   T e ch n o lo g y ,   p p .   1 - 4 ,   2 0 1 5 .   [1 2 ]   T .   K.   P r iy a m b o d o ,   A .   Dh ar m a w a n ,   O.   A .   D h e w a n d   N.   A .   S.  P u tr o ,   Op ti m iz in g   co n tr o b ased   o n   f in tu n P I u s i n g   an co lo n y   lo g ic  f o r   v er tical  m o v in g   co n tr o o f   U A s y s te m ”.   P r o ce ed in g   o f   A d v an ce s   o f   Scien ce   a n d   T ec h n o lo g y   f o r   So ci et y ,   p p .   1 - 6 ,   2 0 1 5 .   [1 3 ]   A .   A .   Dar m asap u tr a,   P r o to t y p e   Q u ad r o to r   as  L o ad   C ar r ier , ”  [ T h esis ] ,   I n d o n esia U n i v er s itas   Gad j ah   Ma d a,   2 0 1 2 .   [1 4 ]   K.   J .   A s tr o m   a n d   T .   Hag g lu n d ,   R e v is i tin g   t h Z ieg ler Nic h o ls   s tep   r esp o n s m et h o d   f o r   P I co n tr o l,”   Jo u r n a l o f P r o ce s s   C o n tr ol   ,   v o l 1 4 ,   p p .   6 3 5 6 5 0 ,   2 0 0 4 .   [1 5 ]   He  Z eFa n g   an d   Z h ao   L a n g ,   “A   Si m p le  A tt itu d C o n tr o o f   Qu ad r o to r   Helico p ter   B as ed   o n   Z ieg ler - Nich o ls   R u les  f o r   T u n in g   P P ar am eter s , ”  T h Scien ti f ic  W o r ld   J o u r n al,   v o l 2 0 1 4 ,   p p .   1 - 1 3 ,   2 0 1 4   [1 6 ]   Og ata  K.   Mo d er n   C o n r o l E n g i n ee r in g .   5 th   E d itio n .   P r en tice  Hall :   Ne w   J er s e y ; 2 0 1 0 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.