طراحی کنترل کننده خطی‌ساز مسیر سه‌حلقه‌ای برای یک وسیله هوایی
کد مقاله : 1343-AERO2024
نویسندگان
جاوید حسین پور1، سیدحسین ساداتی2، یوسف عباسی *3، فیروز الهویردیزاده4
1دانشگاه صنعتی مالک اشتر، مجتمع دانشگاهی هوافضا
2دانشیار دانشگاه صنعتی مالک اشتر، مجتمع دانشگاهی هوافضا
3استادیاردانشگاه صنعتی مالک اشتر، مجتمع دانشگاهی هوافضا
4مجتمع دانشگاهی برق و کامپیوتر، دانشگاه صنعتی مالک‌اشتر
چکیده مقاله
این مقاله یک ساختار کنترلی جدید با ترکیب مفاهیم کنترل‌کننده کلاسیک سه حلقه‌ای و کنترل خطی‌ساز مسیر برای مسئله ردیابی شتاب وسیله هوایی دارای تقارن محوری پیشنهاد می‌کند. استفاده از روش های کلاسیک در طراحی سیستم کنترل آنها به تنهایی کارساز نبوده و به تلفیق این روش های کلاسیک باروش هایی مانند جدول بندی بهره به مراتب پرداخته شده است. با این‌حال استفاده از روش های کلاسیک که در طراحی اتوپایلوت بطوریکه در مواجه با تغییر در دینامیک پرنده و عدم قطعیت های موجود،مقاوم باشد، ضروری به نظر می رسد. کنترل خطی‌سازی مسیر به‌عنوان یک روش نوین در جهت کنترل سیستم‌های غیر‌خطی در حضور اغتشاش‌ها مورداستفاده قرار می‌گیرد. در واقع، این روش را می‌توان به‌عنوان حالت ایده‎‌آلی از کنترل برنامه‌ریزی بهره در نظر گرفت. این کنترل‌کننده باتوجه ‌به ساختارش، توانایی دفع اغتشاش‌ها در محدوده مشخصی را دارا است، با ترکیب مفاهیم کنترل‌کننده‌های سه‌حلقه‌ای و خطی‌ساز مسیر، روش پیشنهادی در مقابل اغتشاش‌های داخلی و خارجی در مقایسه با سایر روش‌های کنترلی مقاوم‌تر است. در انتها جهت بررسی اثربخشی روش پیشنهادی، شبیه‌سازی عددی و خلبان خودکار شتاب برای وسیله هوایی طراحی و کارایی روش پیشنهادی نسبت به سایر روش‌های کنترلی نشان‌داده‌شده است. نتایج شبیه‌سازی با روش پیشنهادی در مقابل اغتشاش‌های داخلی مانند عدم قطعیت‌ در پارامتر‌های ساختاری، ضرایب آیرودینامیکی و همچنین عدم قطعیت‌های خارجی مانند تندباد نسبت به روش کنترلی سه حلقه‌ای کلاسیک مقاوم‌تر است.
کلیدواژه ها
کنترل خطی‌ساز مسیر سه حلقه‌ای – اغتشاش‌های داخلی و خارجی -کنترل کلاسیک- سیستم‌های متغیر با زمان خطی
وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی