عنوان
كنترل تاكسي هوايي شهري با در نظر گرفتن تغيير مركز جرم و اعمال محدوديت حركتي براي رديابي مسير
نويسنده اصلي
ابراهيم پور درخشان، رضا
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
رشته تحصيلي
مهندسي مكانيك
مقطع تحصيلي
دكتري
چكيده
اين پژوهش، كنترل اكتاروتور هم‌محور براي رديابي مسير در حضور اغتشاشات خارجي و جرم متغير با زمان را مورد بررسي قرار مي‌دهد. ابتدا مدل ديناميكي سيستم با در نظر گرفتن عوامل اغتشاش مختلف و جرم متغير با زمان با استفاده از روابط نيوتن اويلر استخراج مي‌شود. سپس ساختار كنترلي دو حلقه‌اي به‌صورت تودرتو براي حل مسئله رديابي مسير ارائه مي‌گردد. در طرح كنترلي ارائه‌شده، كنترل‌كننده پيش‌بين براي ديناميك وضعيت و موقعيت سيستم طراحي مي‌شود. براي بهبود عملكرد سيستم، رويت‌گر اغتشاش توسعه‌يافته طراحي مي‌شود كه با استفاده از آن، جبران‌سازي پيش‌خور براي بهبود قابليت دفع اغتشاش در هر دو حلقه انجام مي‌گيرد. اثر جرم متغير با زمان كه منجر به تغيير ممان‌اينرسي و مركز جرم كلي سيستم اكتاروتور مي‌شود، همراه با اغتشاشات خارجي و عدم قطعيت‌هاي پارامتري، بر روي شش درجه آزادي سيستم در نظر گرفته مي‌شوند و اين عوامل توسط رويت‌گر اغتشاش توسعه‌يافته به‌صورت هم‌زمان تخمين زده مي‌شوند. در اين حالت كنترل‌كننده پيش‌بين با كمك رويت‌گر اغتشاش توسعه‌يافته، اين اغتشاشات را جبران مي‌نمايد. جهت محاسبه سرعت‌‌هاي زاويه‌اي روتورها، الگوريتم تخصيص كنترل مبتني بر بهينه‌سازي با قابليت در نظر گرفتن محدوديت سرعت روتورها ارائه مي‌گردد. سپس روش كنترلي ديگري براي اكتاروتور هم‌محور پيشنهاد مي‌شود كه در حلقه خارجي كنترل پيش‌بين موقعيت سيستم را كنترل مي‌كند و در حلقه داخلي كنترل پس‌گام زواياي وضعيت را پايدار مي‌سازد. علاوه بر اين، طراحي رويت‌گر اغتشاش ديگري مبتني بر الگوريتم مد لغزشي مرتبه دو ابرپيچشي انجام مي‌گيرد كه قابليت سيستم را براي مقابله با عوامل اغتشاش داخلي و خارجي افزايش مي‌دهد. در نهايت، اين رويت‌گر اغتشاش با روش‌كنترلي ارائه‌شده پيش‌بين-پس‌گام براي كنترل ديناميك شش درجه آزادي اكتاروتور هم‌محور مورد بررسي قرار مي‌گيرد. از سوي ديگر، با توجه به وجود قيدهاي حركتي در سامانه‌هاي واقعي، براي محدود كردن حركت سيستم قيد‌هايي در نظر گرفته مي‌شوند. اعمال قيد بر روي وسيله هوايي مي‌تواند منجر به افزايش بار محاسباتي روش كنترلي شود. براي اين منظور، طراحي كنترل‌كننده در اين حالت به نحوي صورت مي‌گيرد كه بتوان با انجام محاسبات كمتر به اين هدف دست يافت. در ادامه كار، طرح كنترلي مبتني بر كنترل پس‌گام با روش پس‌گام انتگرالي در حلقه خارجي و روش پس‌گام ابرپيچشي براي همگرايي سريع پاسخ در حلقه داخلي ارائه مي‌گردد. طرح‌هاي كنترلي ارائه‌شده در حضور اغتشاشات خارجي و داخلي كلي با استفاده از شبيه‌سازي مورد ارزيابي قرار مي‌گيرند. نتايج شبيه‌سازي‌ها توانايي راهبرد‌هاي كنترلي ارائه‌شده را در رديابي دقيق و پرواز پايدار در شرايط مختلف حمل بار همراه با مقاوم بودن نسبت به عدم قطعيت و اغتشاش براي رديابي مسيرهاي مختلف نشان مي‌دهند.
شماره ركورد
231860
گرايش رشته تحصيلي
ديناميك، كنترل و ارتعاشات
دانشكده
مهندسي مكانيك
دانشگاه
دانشگاه صنعتي اصفهان